專利名稱：用于在一食品產(chǎn)品包裝設(shè)備中加工織物包裝材料的多極單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一食品產(chǎn)品包裝設(shè)備中加工織物包裝材料的多級(jí)單元。
許多可傾倒的食品產(chǎn)品，如水果汁，巴氏滅菌或UHT(超高溫加工)奶，葡萄酒，蕃茄醬等，都是裝在由消毒包裝材料制成的包裝件中出售的。
這種包裝件的一個(gè)典型例子是用于液體或可傾倒食品產(chǎn)品的平行六面體包裝件，公知的如Tetra Brik Aseptic(注冊(cè)商標(biāo))，它通過對(duì)分層的織物包裝材料進(jìn)行折疊和密封而制成。該分層包裝材料包括纖維材料層，如紙，在其兩側(cè)包履有熱塑材料，如聚乙烯。在無菌包裝件的情況下，在包裝件中最終接觸食品產(chǎn)品的包裝材料的側(cè)面同樣具有一阻隔材料層，如鋁片，該阻隔材料層同樣包履有熱塑材料層。
眾所周知，這種包裝件是在全自動(dòng)包裝設(shè)備上生產(chǎn)的，其中由織物包裝材料形成了一個(gè)連續(xù)的管。
更特別地，包裝材料的織物被消毒，然后輸送到一成形單元，在此處被縱向折疊并密封而形成一管。然后向該管中填加消毒的或消毒加工的食品產(chǎn)品，并由成對(duì)的夾板密封，然后在等間距的橫向條帶處切割而形成襯板包裝，該襯板包裝然后被機(jī)械折疊，形成最終的如平行六面體包裝件。
在成形單元之前，該織物材料可被輸送通過一多級(jí)加工單元，在此處進(jìn)行隨后的輔助操作。例如，當(dāng)包裝件將設(shè)置開啟裝置，如螺帽，鉸接帽或拉手時(shí)，前述的輔助操作將包括一用于在織物選定位置形成孔的穿孔操作，及將開啟裝置連接到該孔上。開啟裝置可通過將開啟裝置直接注模到孔上而連接，如WO/18609中所述；作為替換方案，開啟裝置還可以粘結(jié)或熱焊接到織物包裝材料上。
要公知的設(shè)備中，織物材料通過一分度系統(tǒng)步進(jìn)輸送通過該多級(jí)加工單元，該分度系統(tǒng)包括由一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送輥，該伺服電機(jī)是通過響應(yīng)由一光傳感器產(chǎn)生的位置信號(hào)而被控制的，該光傳感器對(duì)織物上的一位置指示，通常是一以預(yù)定節(jié)距沿織物重復(fù)印刷的條形碼進(jìn)行檢測(cè)。
特別是對(duì)于一包括一沖孔站和一用于直接模制開啟裝置的模制站的多級(jí)加工單元的情況，需要織物材料在模制站中的超高位置精度，從而在用于模制開啟裝置的模制腔中為織物部分提供環(huán)繞所穿孔的正確定位，并因而確保所注的熱塑材料正確流入模制腔中，從而在織物的兩側(cè)將孔的邊緣密封。
因此，需要進(jìn)一步提高本領(lǐng)域中現(xiàn)有的分度精度。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)系統(tǒng)，用于在包裝設(shè)備的多級(jí)加工單元中對(duì)織物包裝材料進(jìn)行分度，從而在該單元的各級(jí)中確保極好的位置精度。
該目的是通過一多級(jí)單元實(shí)現(xiàn)的，該多級(jí)單元用于在一包裝食品產(chǎn)品的設(shè)備中加工一織物包裝材料，該單元包括至少一個(gè)第一加工站，在該第一加工站對(duì)織物包裝材料進(jìn)行一第一加工操作，一第二加工站，在該第二加工站對(duì)上述織物包裝材料進(jìn)行一第二加工操作，及一用于對(duì)上述織物包裝材料進(jìn)行分度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于步進(jìn)輸送上述織物包裝材料通過上述多級(jí)加工單元的織物輸送裝置，用于讀出上述織物包裝材料上的分度碼裝置的傳感裝置，及一響應(yīng)從上述傳感裝置接收到的輸入信號(hào)對(duì)上述織物輸送裝置進(jìn)行控制的控制單元，其特征在于，上述織物輸送裝置包括一用于步進(jìn)輸送織物包裝材料通過上述第一加工站的第一輸送裝置，及一用于步進(jìn)輸送上述織物包裝材料通過上述第二加工站的第二輸送裝置，上述傳感裝置包括一對(duì)上述織物包裝材料上的一第一分度碼進(jìn)行檢測(cè)并產(chǎn)生一第一輸入信號(hào)的第一傳感器，上述第一傳感器位于上述第一加工站附近，及一在上述第一加工站對(duì)上述織物包裝材料上的一第二分度碼進(jìn)行檢測(cè)并產(chǎn)生一第二輸入信號(hào)的第二傳感器，上述第二傳感器位于上述第二加工站的附近，上述第一輸送裝置和上述第二輸送裝置由上述控制單元分別響應(yīng)上述第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)而獨(dú)立控制。
下面通過非限定性例子并參照附圖，對(duì)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，其中


圖1是根據(jù)本發(fā)明設(shè)有分度系統(tǒng)的多級(jí)加工單元的示意性側(cè)視圖；及圖2是圖1中一細(xì)節(jié)的放大比例的透視圖。
數(shù)字1表示形成一包裝設(shè)備(未示出)一部分的整個(gè)多級(jí)加工單元，其中由包裝材料的織物2形成一連續(xù)管?？椢?沿一路徑P輸送通過單元1，并設(shè)有一重復(fù)印刷的圖形或圖案，該圖形或圖案方便地包括一條形碼C(圖2)。
單元1包括一沖孔站3，該沖孔站3最好包括多個(gè)沿路徑P的第一垂直部P1彼此間隔開的沖孔機(jī)3a,3b,3c。在沖孔站3中，對(duì)包裝材料織物2進(jìn)行沖孔，從而以與生產(chǎn)包裝件的包裝材料的長度對(duì)應(yīng)的節(jié)距，產(chǎn)生等間距的如圓形形狀的槽或孔4(圖2)。
單元1還包括一模制站5，該模制站5依次包括與沖孔機(jī)3a,3b,3c數(shù)量相等的模制設(shè)備5a,5b,5c；在沿路徑P的水平部P2位于沖孔站3下游的模制站5中，塑料材料開啟裝置6在其孔4處注塑模制到織物2上。使用多個(gè)，例如三個(gè)相互“平行”的注塑設(shè)備5a,5b和5c，以使織物2在模制站5停留足夠長的時(shí)間，從而進(jìn)行注塑并獲得塑料材料的固化，且仍保持一高的生產(chǎn)率。
數(shù)字7整體表示一用于沿單元1步進(jìn)織物2的分度系統(tǒng)。
分度系統(tǒng)7包括一對(duì)輸入輥8,9，該輸入輥8,9與織物2的對(duì)置側(cè)配合并由一第一伺服電機(jī)10驅(qū)動(dòng)。更特別地，伺服電機(jī)10通過一第一同步傳動(dòng)裝置11，如一鋸齒形帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)輥8；輥9例如通過齒輪驅(qū)動(dòng)地與輥8聯(lián)接。輸入輥8,9沿織物路徑P位于沖孔站3上游。
伺服電機(jī)10由一控制單元14控制，從而對(duì)織物2進(jìn)行分度，該控制單元14從一位于該第一沖孔站3附近的光閱讀器15接收一第一輸入信號(hào)S1。
該分度系統(tǒng)7還包括一對(duì)沿織物路徑P位于沖孔站3下游的輸出輥16,17。輸出輥16,17與織物2的相對(duì)側(cè)配合并由一第二伺服電機(jī)18驅(qū)動(dòng)；伺服電機(jī)18通過一第二同步傳動(dòng)裝置19，如一鋸齒形帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)輥16；輥17例如通過齒輪驅(qū)動(dòng)地與輥16聯(lián)接。伺服電機(jī)18由一控制單元14控制，該控制單元14從一位于模制站5附近，如緊鄰地位于該第一模制設(shè)備5a上游的光傳感器20接收一第二輸入信號(hào)S2；方便地，傳感器20檢測(cè)由沖孔站3制成的孔4的位置，而伺服電機(jī)18由控制單元14根據(jù)傳感器20的讀數(shù)而制動(dòng)，以精確地將孔4置于模制站5的各模制腔中。
因此，根據(jù)本發(fā)明，織物2在第一站，如沖孔站3，響應(yīng)織物的第一分度碼的位置，即預(yù)印刷的條形碼C，而在第二站如模制站5，響應(yīng)在第一站織物2上產(chǎn)生的第二分度碼，如孔4的位置，均獨(dú)立地被分度。
織物2在輸入輥8,9和輸出輥16,17處獨(dú)立分度的結(jié)果是，在織物輸入和輸出之間會(huì)產(chǎn)生差異；這種差異由沿路徑P設(shè)置在沖孔站3與模制站5之間并示意性示于圖2中的一張力裝置21吸收。
張力裝置21包括一固定支承框架22和一以卷繞角度180°由織物2接觸的張力輥23，從而導(dǎo)致織物前進(jìn)方向朝一惰輪24(圖1)反向，路徑2的部分P2從該惰輪24處開始。
張力輥22可繞一軸線A旋轉(zhuǎn)，該軸線A垂直于路徑P的部分P1和P2，并由一剛性聯(lián)接到各端部滑塊25上的軸(未示出)限定，該端部滑塊25可沿固定到框架22上的各側(cè)部導(dǎo)向桿26滑動(dòng)。與導(dǎo)向桿26同軸的各彈簧27將滑塊25推向輸入方向，從而使織物2產(chǎn)生一預(yù)定的，基本恒定的張力。
由于織物2的獨(dú)立分度導(dǎo)致的織物輸送在輸入輥8,9和輸出輥16，17之間的差異，通過張力裝置21的張力輥23沿導(dǎo)向桿26的“浮動(dòng)”運(yùn)動(dòng)而被吸收。
通過前面的說明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)非常明白。
特別是，在一多級(jí)加工單元的第一和第二加工站的獨(dú)立分度，其中在第二站的分度是根據(jù)第一加工操作的結(jié)果而進(jìn)行的，使織物位置在各站被精確地控制，且以很高的相對(duì)位置精度進(jìn)行兩種加工操作；當(dāng)在第二加工站進(jìn)行的加工操作是將開啟裝置直接注模到織物孔上時(shí)，這就特別重要，因?yàn)檫@可以將織物孔定位在模制腔中，并因而能夠獲得最佳的密封和消毒質(zhì)量。
很清楚，可以對(duì)此處描述的單元1進(jìn)行修改，但不能脫離本發(fā)明的范圍。
特別是，在各站進(jìn)行的加工操作可以不同；特別是，第二加工操作可包括拉手的連接。另外，張力裝置21在結(jié)構(gòu)上可有不同；如張力輥23可由與滑塊25相對(duì)的，跳動(dòng)鉸接的擺動(dòng)臂支承。
權(quán)利要求
1．一多級(jí)單元(1)，用于在一包裝食品產(chǎn)品的設(shè)備中加工一織物包裝材料(2)，該單元(1)包括至少一個(gè)第一加工站(3)，在該第一加工站(3)對(duì)織物包裝材料(2)進(jìn)行一第一加工操作，一第二加工站(5)，在該第二加工站(5)對(duì)上述織物包裝材料(2)進(jìn)行一第二加工操作，及一用于對(duì)上述織物包裝材料(2)進(jìn)行分度的系統(tǒng)(7)，該系統(tǒng)(7)包括用于步進(jìn)輸送上述織物包裝材料(2)通過上述多級(jí)加工單元(1)的織物輸送裝置(8,9,10；16,17,18)，用于讀出上述織物包裝材料(2)上的分度碼裝置(C,4)的傳感裝置(15,20)，及一響應(yīng)從上述傳感裝置(15,20)接收到的輸入信號(hào)(S1,S2)對(duì)上述織物輸送裝置(8,9,10；16,17,18)進(jìn)行控制的控制單元(14)，其特征在于，上述織物輸送裝置(8,9,10；16,17,18)包括一用于步進(jìn)輸送織物包裝材料(2)通過上述第一加工站(3)的第一輸送裝置(8,9,10)，及一用于步進(jìn)輸送上述織物包裝材料通過上述第二加工站(5)的第二輸送裝置(16,17,18)，上述傳感裝置(15,20)包括一對(duì)上述織物包裝材料(2)上的第一分度碼(C)進(jìn)行檢測(cè)并產(chǎn)生一第一輸入信號(hào)(S1)的第一傳感器(15)，上述第一傳感器(15)位于上述第一加工站(3)附近，及一在上述第一加工站(3)對(duì)上述織物包裝材料(2)上的一第二分度碼(4)進(jìn)行檢測(cè)并產(chǎn)生一第二輸入信號(hào)(S2)的第二傳感器(20)，上述第二傳感器(20)位于上述第二加工站(5)的附近，上述第一輸送裝置(8,9,10)和上述第二輸送裝置(16,17,18)由上述控制單元(14)分別響應(yīng)上述第一輸入信號(hào)(S1)和第二輸入信號(hào)(S2)而獨(dú)立控制。
2．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于包括一設(shè)置在上述第一輸送裝置(8,9,10)和上述第二輸送裝置(16,17,18)之間的織物張力裝置(21)。
3．如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述織物張力裝置(21)包括一與上述織物包裝材料(2)相配合的張力輥(23)，及用于上述張力輥(23)的彈性支承裝置(25,26)，該彈性支承裝置(25,26)與上述織物包裝材料(2)的張力平衡，允許上述張力輥(23)響應(yīng)上(23)響應(yīng)上述第一輸送裝置(8,9,10)和上述第二輸送裝置(16,17,18)的不同輸送進(jìn)給而移動(dòng)。
4．如權(quán)利要求1至3所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述第一分度碼是沿上述織物包裝材料(2)重復(fù)預(yù)印刷的碼(C)。
5．如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述預(yù)印刷碼是條形碼(C)。
6．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述第一加工站(3)是一用于在上述織物包裝材料(2)上形成孔(4)的沖孔站。
7．如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述第二分度碼是由上述孔(4)限定的。
8．如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述第二加工站是一用于將開啟裝置(6)模制到上述孔(4)上的注塑模制站(5)。
全文摘要
一多級(jí)單元用于在一用于包裝食品產(chǎn)品的設(shè)備中加工織物包裝材料,該單元包括第一加工站,第二加工站,及用于對(duì)上述織物包裝材料進(jìn)行分度的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括用于步進(jìn)輸送上述織物包裝材料通過該第一加工站的第一輸送裝置,一用于步進(jìn)輸送上述織物包裝材料通過上述第二加工站的第二輸送裝置,及一控制單元,該控制裝置響應(yīng)一傳感器而對(duì)第一輸送裝置進(jìn)行控制,并響應(yīng)一傳感器控制第二輸送裝置,該傳感器檢測(cè)預(yù)印刷在織物包裝材料上的第一分度碼,該傳感器檢測(cè)在上述第一加工站處對(duì)該織物包裝材料上的一第二分度碼。
文檔編號(hào)B65B41/18GK1306934SQ00136439
公開日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2000年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月22日
發(fā)明者P·古斯塔夫松 申請(qǐng)人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司