用于生產(chǎn)食品的密封包裝的密封夾爪的制作方法
【專利說明】用于生產(chǎn)食品的密封包裝的密封夾爪
[0001]本申請是申請日為2009年4月27日，申請?zhí)枮?009801152422的中國專利申請(發(fā)明名稱:用于生產(chǎn)食品的密封包裝的密封夾爪)的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)食品的密封包裝的密封夾爪。
【背景技術(shù)】
[0003]眾所周知，許多食品，如果汁、巴氏滅菌牛奶或超高溫處理(UHT)牛奶、酒、西紅柿汁等，都是在由經(jīng)過消毒的包裝材料制成的包裝中出售的。
[0004]典型的這種包裝是用于液體食品或可灌注食品的平行六面體形包裝，這種包裝被稱作無菌利樂磚(Tetra Brik Aseptic，注冊商標)，所述包裝是通過對層壓條帶包裝材料進行折疊和密封而制成的。
[0005]包裝材料具有多層結(jié)構(gòu)，大體上包括用于提供剛度和強度的基層，所述基層可由纖維材料層限定，所述纖維材料例如為紙或填充礦物的聚丙烯材料；和多個熱密封塑料材料層，例如聚乙烯膜，所述層覆蓋了所述基層的兩個側(cè)面。
[0006]對于用于長期儲存產(chǎn)品如UHT牛奶的無菌包裝而言，包裝材料還包括氣體屏障和光屏障材料層，例如鋁箔或乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)膜，所述層被疊置在熱密封塑料材料層上，且其上進一步覆蓋有另一熱密封塑料材料層，所述層形成了包裝的與食品最終接觸的內(nèi)面。
[0007]眾所周知，這種包裝是在全自動包裝機中生產(chǎn)出來的，在這種機器上，以薄板形式供給的包裝材料形成了連續(xù)管子。更具體而言，包裝材料的薄板從卷軸上被展開且被供給通過包裝機上的無菌室并在其中被消毒，這例如是通過施加消毒劑如過氧化氫實現(xiàn)的，消毒劑隨后通過加熱和/或通過使包裝材料經(jīng)受具有適當波長和強度的輻射的方式被蒸發(fā)；且經(jīng)過消毒的薄板被保持在封閉的消毒環(huán)境中，且被折疊成圓柱體并沿縱向被密封以便以已公知的方式形成連續(xù)的管子。
[0008]包裝材料的管子實際上形成了無菌室的延伸，所述管子沿垂直方向被供給、被經(jīng)過消毒的或消毒處理過的食品充注、且被供給穿過密封裝置以便形成獨立包裝。更具體而言，在密封裝置中，管子在多個等距間隔的剖面處被密封以便形成枕狀包裝，所述枕狀包裝通過橫向密封條帶彼此相連，即與管子的行進方向垂直地進行延伸；且所述枕狀包裝借助于對相對橫向的密封條帶進行切割的方式被彼此分開，且被輸送至折疊站，在所述折疊站處，所述包裝被機械地折疊以便形成相應(yīng)的完工的平行六面體形包裝。
[0009]包裝機是已公知的，例如歐洲專利EP-B-0887265所述地那樣，所述包裝機包括兩個鏈式輸送機，所述鏈式輸送機限定出相應(yīng)的環(huán)形路徑且裝配有相應(yīng)數(shù)量的密封夾爪。這兩條路徑具有相應(yīng)的分支，所述分支大體上面對彼此且平行于彼此，且包裝材料的管子在這兩條分支之間被供給從而使得位于一個輸送機上的夾爪沿相應(yīng)路徑的所述分支與位于另一輸送機上的對應(yīng)的夾爪協(xié)同作用，以便在多個相繼連續(xù)的剖面處夾緊管子，并且以便密封和切割包裝。
[0010]包裝機還已公知地包括僅兩對夾爪，所述兩對夾爪交替地作用在包裝材料的管子上以便沿多個等距間隔的剖面對所述管子進行夾緊和密封，所述密封例如為熱密封。
[0011]—旦完成密封操作，則切割器被啟動并與包裝材料的管子相互作用以便沿剛剛被密封的剖面的中心線對所述管子進行切割，并因此使枕狀包裝與包裝材料管子的底端分離，所述切割器例如由每對夾爪中的其中一個夾爪承載。底端沿橫向被密封，相關(guān)夾爪(relative jaw)在到達底部死點位置時可被打開以便避免與管子的頂部部分相互干擾。同時，以完全相同的方式運行的另一對夾爪從頂部死點位置向下移動并重復(fù)上述夾緊/成形、密封和切割過程。
[0012]在這兩種包裝機中，被夾緊在每對夾爪之間的管子部分在正常情況下都是被加熱器件密封的，所述加熱器件被承載在其中一個夾爪上并使被夾緊在夾爪之間的熱密封塑料材料的層產(chǎn)生局部熔化。
[0013]超聲波密封裝置現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于對包裝材料進行更快地局部熔化且因而提高了產(chǎn)量。
[0014]超聲波密封裝置大體上包括機械振動發(fā)生器或超聲焊極和砧板-例如EP-B-615907所述-所述機械振動發(fā)生器或超聲焊極和砧板被成對地裝配到相應(yīng)的夾爪上，且具有彼此協(xié)同作用以便通過超聲波振動對包裝材料進行加熱的相應(yīng)表面。
[0015]更特別地，超聲焊極是在一個或多個壓電材料盤的作用下產(chǎn)生振動的密封工具；為所述盤提供了交流電壓，且所述盤產(chǎn)生機械振動，所述機械振動的能量取決于實際的供應(yīng)電壓或電流供應(yīng)。
[0016]在本發(fā)明所屬工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，認為需要在密封階段之前的包裝材料夾緊階段，使砧板表面相對于相關(guān)夾爪上的支承本體以盡可能受控且可重復(fù)的方式進行擺動移動，以便將砧板定位成平行于超聲焊極。
[0017]更特別地，本發(fā)明所屬工業(yè)領(lǐng)域認為需要在不損害密封件的最終質(zhì)量，即不會在密封條帶內(nèi)形成包裝材料的未密封條帶，的情況下實現(xiàn)上述擺動移動。
[0018]本發(fā)明所屬工業(yè)領(lǐng)域還認為需要在密封階段以盡可能準確的方式控制超聲焊極與砧板表面之間的夾緊力，以使得電壓發(fā)生器能夠以盡可能預(yù)定的方式供應(yīng)電功率，且以便減少形成密封條帶所需的時間。
[0019]更特別地，本發(fā)明所屬工業(yè)領(lǐng)域認為需要將實際夾緊力相對于預(yù)定的夾緊力-時間曲線圖所產(chǎn)生的變化保持在較窄的公差范圍內(nèi)，例如大約為25牛頓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明的目的是提供一種密封夾爪，所述密封夾爪被設(shè)計以便以簡單且低成本的方式滿足上述需求中的至少一種需求。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)食品的密封包裝的密封夾爪。
【附圖說明】
[0022]下面將結(jié)合附圖以實例的方式對本發(fā)明的優(yōu)選且非限制性的實施例進行描述，其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的夾爪的分解視圖；
圖2示出了圖1所示夾爪的剖面；
圖3示出了圖1和圖2所示夾爪和對應(yīng)的相對夾爪的示意性部分剖面?zhèn)纫晥D，為清晰起見，圖中移除了一些零部件，所述夾爪具有超聲焊極，夾爪位于閉合位置處；
圖4示出了圖3所示夾爪和相對夾爪的透視圖，該圖的比例要大得多；和圖5和圖6示出了從不同角度觀察到的圖1和圖2所示夾爪的細節(jié)的透視圖。
【具體實施方式】
[0023]參見圖1至圖4，附圖標記1整體上表示根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)食品的密封包裝的夾爪。
[0024]夾爪1可被包括在包裝機(未示出)中，所述包裝機用于由包裝材料的管子3生產(chǎn)食品的密封包裝，所述管子由已公知的裝置(未示出)沿垂直路徑A供給。
[0025]夾爪1優(yōu)選被包括在用于生產(chǎn)可灌注食品的密封包裝的包裝機中，所述可灌注食品例如為巴氏滅菌或UHT牛奶、果汁、酒、豌豆、豆類等。
[0026]夾爪1還可被包括在這樣的包裝機中，所述包裝機用于生產(chǎn)在包裝制造階段處于可灌注狀態(tài)但在包裝被密封之后凝固的食品的密封包裝。這種食品的一個實例是奶酪的一部分，所述奶酪在包裝制造階段融化，且在包裝密封之后凝固。
[0027]管子3是通過對熱密封板片材料進行縱向折疊和密封的已公知方式成形的，且被連續(xù)向下地充注有經(jīng)過消毒的或消毒處理過的食品以便進行包裝。
[0028]包裝機包括兩個如專利EP-B-0887265所示和所述的鏈式輸送機，所述鏈式輸送機限定出相應(yīng)的環(huán)形路徑且裝配有相應(yīng)數(shù)量的密封夾爪1和相應(yīng)的相對夾爪2 (圖3、圖4)。所述路徑具有相應(yīng)的分支，所述分支大體上平行于彼此，且在所述分支之間，管子3沿路徑A被供給，從而使得，沿相應(yīng)路徑的所述分支，位于一個輸送機上的夾爪1與位于另一輸送機上的相對應(yīng)的相對夾爪2協(xié)同作用以便在多個等距間隔的剖面處對管子3進行夾緊、超聲波密封和切割。
[0029]更特別地，每對夾爪中的夾爪1和相對夾爪2與管子3相互作用以便在多個等距間隔的剖面處對管子進行密封并形成枕狀包裝5，所述枕狀包裝通過與路徑A垂直的相應(yīng)的密封條帶6被連接至管子3
條帶6被夾爪1上的切割器22切割以使每個包裝5與管子3分尚開來。
[0030]每個相對夾爪2和相對應(yīng)的夾爪1被設(shè)置在管子3的彼此相對的側(cè)部上、分別裝配有機械振動發(fā)生器或超聲焊極8和砧板9、且可在打開位置與閉合位置(如圖3和圖4所示)之間且與路徑A交叉地進行移動，在所述位置處，夾爪在相關(guān)剖面處對管子3進行夾緊和密封以便形成相關(guān)密封條帶6。
[0031]僅被示意性地示于圖3和圖4中的超聲焊極8優(yōu)選包括多個并排的超聲波頭，所述超聲波頭是專利EP-B-615907所示和所述的那種超聲波頭，且被罩在外部套殼10中，所述外部套殼被剛性地裝配到相對夾爪2的本體上。
[0032]簡而言之，超聲焊極8是密封工具，所述密封工具通過一個或多個壓電材料盤產(chǎn)生振動；為所述盤供應(yīng)交流電壓，且所述盤產(chǎn)生機械振動，所述機械振動的能量取決于實際的供應(yīng)電壓。
[0033]每個夾爪1大體上包括砧板9;和支承砧板9的支承本體11。
[0034]支承本體11 (圖2)是大體上平的，且包括中心部分14和兩個端部部分15。
[0035]對于夾爪1和相對應(yīng)的相對夾爪2的閉合位置而言，支承本體11位于與路徑A平行的平面中，且端部部分15沿平