專利名稱：用于在一食品產品包裝設備中加工織物包裝材料的多極單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在一食品產品包裝設備中加工織物包裝材料的多級單元。
許多可傾倒的食品產品，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。
這種包裝件的一個典型例子是用于液體或可傾倒食品產品的平行六面體包裝件，公知的如Tetra Brik Aseptic(注冊商標)，它通過對分層的織物包裝材料進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品的包裝材料的側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包裝設備上生產的，其中由織物包裝材料形成了一個連續的管。
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品，并由成對的夾板密封，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加工單元，在此處進行隨后的輔助操作。例如，當包裝件將設置開啟裝置，如螺帽，鉸接帽或拉手時，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或熱焊接到織物包裝材料上。
要公知的設備中，織物材料通過一分度系統步進輸送通過該多級加工單元，該分度系統包括由一伺服電機驅動的輸送輥，該伺服電機是通過響應由一光傳感器產生的位置信號而被控制的，該光傳感器對織物上的一位置指示，通常是一以預定節距沿織物重復印刷的條形碼進行檢測。
特別是對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，從而在織物的兩側將孔的邊緣密封。
因此，需要進一步提高本領域中現有的分度精度。
本發明的一個目的是提供一個系統，用于在包裝設備的多級加工單元中對織物包裝材料進行分度，從而在該單元的各級中確保極好的位置精度。
該目的是通過一多級單元實現的，該多級單元用于在一包裝食品產品的設備中加工一織物包裝材料，該單元包括至少一個第一加工站，在該第一加工站對織物包裝材料進行一第一加工操作，一第二加工站，在該第二加工站對上述織物包裝材料進行一第二加工操作，及一用于對上述織物包裝材料進行分度的系統，該系統包括用于步進輸送上述織物包裝材料通過上述多級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，及一響應從上述傳感裝置接收到的輸入信號對上述織物輸送裝置進行控制的控制單元，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上述織物包裝材料上的一第一分度碼進行檢測并產生一第一輸入信號的第一傳感器，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上述織物包裝材料上的一第二分度碼進行檢測并產生一第二輸入信號的第二傳感器，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上述第一輸入信號和第二輸入信號而獨立控制。
下面通過非限定性例子并參照附圖，對本發明一優選實施例進行描述，其中
圖1是根據本發明設有分度系統的多級加工單元的示意性側視圖；及圖2是圖1中一細節的放大比例的透視圖。
數字1表示形成一包裝設備(未示出)一部分的整個多級加工單元，其中由包裝材料的織物2形成一連續管。織物2沿一路徑P輸送通過單元1，并設有一重復印刷的圖形或圖案，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最好包括多個沿路徑P的第一垂直部P1彼此間隔開的沖孔機3a,3b,3c。在沖孔站3中，對包裝材料織物2進行沖孔，從而以與生產包裝件的包裝材料的長度對應的節距，產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3a,3b,3c數量相等的模制設備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，例如三個相互“平行”的注塑設備5a,5b和5c，以使織物2在模制站5停留足夠長的時間，從而進行注塑并獲得塑料材料的固化，且仍保持一高的生產率。
數字7整體表示一用于沿單元1步進織物2的分度系統。
分度系統7包括一對輸入輥8,9，該輸入輥8,9與織物2的對置側配合并由一第一伺服電機10驅動。更特別地，伺服電機10通過一第一同步傳動裝置11，如一鋸齒形帶傳動裝置驅動輥8；輥9例如通過齒輪驅動地與輥8聯接。輸入輥8,9沿織物路徑P位于沖孔站3上游。
伺服電機10由一控制單元14控制，從而對織物2進行分度，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S1。
該分度系統7還包括一對沿織物路徑P位于沖孔站3下游的輸出輥16,17。輸出輥16,17與織物2的相對側配合并由一第二伺服電機18驅動；伺服電機18通過一第二同步傳動裝置19，如一鋸齒形帶傳動裝置驅動輥16；輥17例如通過齒輪驅動地與輥16聯接。伺服電機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備5a上游的光傳感器20接收一第二輸入信號S2；方便地，傳感器20檢測由沖孔站3制成的孔4的位置，而伺服電機18由控制單元14根據傳感器20的讀數而制動，以精確地將孔4置于模制站5的各模制腔中。
因此，根據本發明，織物2在第一站，如沖孔站3，響應織物的第一分度碼的位置，即預印刷的條形碼C，而在第二站如模制站5，響應在第一站織物2上產生的第二分度碼，如孔4的位置，均獨立地被分度。
織物2在輸入輥8,9和輸出輥16,17處獨立分度的結果是，在織物輸入和輸出之間會產生差異；這種差異由沿路徑P設置在沖孔站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，從而導致織物前進方向朝一惰輪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，該軸線A垂直于路徑P的部分P1和P2，并由一剛性聯接到各端部滑塊25上的軸(未示出)限定，該端部滑塊25可沿固定到框架22上的各側部導向桿26滑動。與導向桿26同軸的各彈簧27將滑塊25推向輸入方向，從而使織物2產生一預定的，基本恒定的張力。
由于織物2的獨立分度導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沿導向桿26的“浮動”運動而被吸收。
通過前面的說明，本發明的優點非常明白。
特別是，在一多級加工單元的第一和第二加工站的獨立分度，其中在第二站的分度是根據第一加工操作的結果而進行的，使織物位置在各站被精確地控制，且以很高的相對位置精度進行兩種加工操作；當在第二加工站進行的加工操作是將開啟裝置直接注模到織物孔上時，這就特別重要，因為這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量。
很清楚，可以對此處描述的單元1進行修改，但不能脫離本發明的范圍。
特別是，在各站進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在結構上可有不同；如張力輥23可由與滑塊25相對的，跳動鉸接的擺動臂支承。
權利要求
1．一多級單元(1)，用于在一包裝食品產品的設備中加工一織物包裝材料(2)，該單元(1)包括至少一個第一加工站(3)，在該第一加工站(3)對織物包裝材料(2)進行一第一加工操作，一第二加工站(5)，在該第二加工站(5)對上述織物包裝材料(2)進行一第二加工操作，及一用于對上述織物包裝材料(2)進行分度的系統(7)，該系統(7)包括用于步進輸送上述織物包裝材料(2)通過上述多級加工單元(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)，及一響應從上述傳感裝置(15,20)接收到的輸入信號(S1,S2)對上述織物輸送裝置(8,9,10；16,17,18)進行控制的控制單元(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)包括一對上述織物包裝材料(2)上的第一分度碼(C)進行檢測并產生一第一輸入信號(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)對上述織物包裝材料(2)上的一第二分度碼(4)進行檢測并產生一第二輸入信號(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)分別響應上述第一輸入信號(S1)和第二輸入信號(S2)而獨立控制。
2．如權利要求1所述的系統，其特征在于包括一設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．如權利要求2所述的系統，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)響應上(23)響應上述第一輸送裝置(8,9,10)和上述第二輸送裝置(16,17,18)的不同輸送進給而移動。
4．如權利要求1至3所述的系統，其特征在于，上述第一分度碼是沿上述織物包裝材料(2)重復預印刷的碼(C)。
5．如權利要求4所述的系統，其特征在于，上述預印刷碼是條形碼(C)。
6．如前述權利要求中任一項所述的系統，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．如權利要求6所述的系統，其特征在于，上述第二分度碼是由上述孔(4)限定的。
8．如權利要求6或7所述的系統，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
一多級單元用于在一用于包裝食品產品的設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,及用于對上述織物包裝材料進行分度的系統,該系統包括用于步進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,該控制裝置響應一傳感器而對第一輸送裝置進行控制,并響應一傳感器控制第二輸送裝置,該傳感器檢測預印刷在織物包裝材料上的第一分度碼,該傳感器檢測在上述第一加工站處對該織物包裝材料上的一第二分度碼。
文檔編號B65B41/18GK1306934SQ00136439
公開日2001年8月8日 申請日期2000年12月22日 優先權日1999年12月22日
發明者P·古斯塔夫松 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司