用于在用于包裝灌裝食品的片材包裝材料上形成開口裝置的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于在用于包裝灌裝食品的片材包裝材料上形成開口裝置的設備和方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，許多灌裝食品，例如果汁、UHT(超高溫處理的)牛奶、紅酒、蕃茄醬等，是以消毒包裝材料制成的包裝出售。
[0003]這種類型的包裝的一個典型的例子是被稱為無菌利樂磚(注冊商標)的用于液體或灌裝食品的平行六面體形狀的包裝，其通過折疊和密封層壓帶包裝材料而制成。
[0004]該包裝材料具有多層結構，大體上包括用于提供剛度和強度的基層，其可包括纖維材料層(例如紙或礦物填充聚丙烯材料)，和多個熱密封塑性材料的層壓層(例如聚乙烯薄膜)，覆蓋該基層的兩側。
[0005]就用于長期儲存的產品(如UHT牛奶)的無菌包裝而言，該包裝材料還包括阻氣材料層，例如鋁箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，其疊置在熱密封塑性材料層上，且繼而被另一熱密封塑性材料層覆蓋，該熱密封塑性材料層形成最終接觸食品的該包裝的內表面。
[0006]這種包裝通常在全自動包裝機上生產，由卷筒包裝材料形成的連續管形成在該全自動包裝機上;包裝材料卷在包裝機上(例如通過施加化學消毒劑，如過氧化氫溶液)被消毒，一旦消毒完成，化學消毒劑(例如通過加熱蒸發)被從包裝材料的表面除去;然后這樣消毒過的包裝材料卷被保持在封閉的無菌環境中，并被縱向折疊和密封以形成垂直管。
[0007]該管被填充消毒或消毒處理過的食品，然后被密封并隨后沿等距截面切斷以形成枕形包，枕形包隨后被機械折疊以形成相應的最終的，例如基本上平行六面體形的，包裝。
[0008]可替代地，該包裝材料可以被切割成坯料，坯料被成形為包裝以形成紡錘，并且該包裝被食品填充并密封。這類包裝的一個例子是商標名為Tetra Rex(注冊商標)的公知的所謂“新鮮屋”包裝。
[0009]為了打開上述包裝，提出了多種方案，包括由塑性材料制成的可重新封閉的開口裝置且基本上包括一個傾倒元件，例如噴口，限定通口并安裝到在包裝的壁上的孔。
[0010]當生產一種類型的開啟裝置時，傾倒元件的開口由塑料紙肩部分密封，該塑料紙肩部分一體地連接到所述傾倒元件并可沿一個較小截面的環形可撕膜從所述傾倒元件分離。
[0011]可移動的(例如帶螺旋或鉸接的)蓋可被裝配到該傾倒元件以在外閉合后者并通過去除所述紙肩部分以允許在第一次打開之后的閉合。
[0012]在指定面對蓋的一側，紙肩部分可具有一個整體伸出的拉環，其自由端被使用者拉動以沿可撕膜將紙肩部分從傾倒元件分離然后打開產品傾倒開口。
[0013]在不僅需要液體而且需要氣體密封的情況下，該開啟裝置被安裝到包裝材料的可移動部分，而不是形成在包裝材料中的孔。在一個這樣的已知方案中，開口裝置的紙肩部分被直接固定到在包裝材料中的預層壓孔，即只形成在基礎層并被氣體層壓層覆蓋的孔，包括氣體阻隔材料層。
[0014]上述開口裝置可由注塑操作直接產生和施加在形成在包裝材料中的孔的邊緣上或上述的預層壓的孔上。
[0015]在這樣的施加開啟裝置的方法中，包裝材料沿一給定路徑前進，并在它的孔或預層壓孔中的一個插入，和面對，開口結構中的兩個模具時停止。
[0016]此時，模具被朝包裝材料轉移以達到閉合位形，在閉合位形模具與包裝材料的相反表面配合并限定一個封閉的模腔，容納所述孔或開口裝置待形成在其上的預層壓孔。然后通過將熔化的塑性材料注入在閉合位形下的模具限定的模腔中進行注塑操作。
[0017]在開口裝置形成在包裝材料的孔上的情況下，熔化的塑性材料從模腔的一側注入模腔并被迫在模腔內流動以完全填充模腔。當熔化塑性材料凝固，模具被打開，并且包裝材料可再次推進以獲得開模之間的新的孔，從而形成另一個開口裝置。
[0018]在開口裝置形成在包裝材料的預層壓孔上的情況下，熔化的塑性材料被注入到預層壓孔的一側以將其掩蓋到它的環形周邊部分并以這種方式形成直接附連到預層壓孔的塑料紙肩部;然后熔化的塑性材料被強制在這樣的環形周邊部分刺穿預層壓孔以形成開口裝置的傾倒元件，該傾倒元件從預層壓孔的相對側伸出并通過一個較小截面的環形膜連接部分連接到紙肩部分，該環形膜連接部分適于被用戶撕開以打開包裝。以這種方式，形成預層壓孔的材料首先被刺穿，然后被形成所述傾倒元件的塑性材料重新密封。
[0019]上述類型的注塑設備和方法被廣泛和令人滿意地用于形成直接在片材包裝材料上的開口裝置。但是在行業內，感覺需要進一步的改進，特別是考慮到持續不斷的增加包裝機的輸出速度并減少其印記的要求。
【發明內容】
[0020]因此本發明的一個目的是提供一種用于在用于包裝灌裝食品的片材包裝材料上形成開口裝置的設備和方法，其能夠滿足前述的通常與已知的設備和方法相關聯的需求。[0021 ]根據本發明，提供了如權利要求1所述的設備和如權利要求9所述的方法。
【附圖說明】
[0022]本發明的三種優選的、非限制性的實施例將參照附圖通過舉例的方式描述，其中:
[0023]圖1示出了片材制成的密封包裝的局部截面分解圖，使用根據本發明的成型設備和方法在該包裝上形成打開裝置；
[0024]圖2示出了施加開啟裝置之前的圖1的片材的放大截面；
[0025]圖3至6示出了在相對成型方法的連續步驟期間根據本發明的成型設備的局部截面；
[0026]圖7至10示出了在相對成型方法的連續步驟期間根據本發明的成型設備的一個不同實施例的局部截面;和
[0027]圖11至14示出了在相對成型方法的連續步驟期間根據本發明的成型設備的另一個實施例的局部截面。
【具體實施方式】
[0028]圖1中數字I表示作為整體的用于可灌裝食品的密封包裝，由多層片材包裝材料2制成，所述多層片材包裝材料2以上面詳細描述的已知方式折疊并密封，并且使用根據本發明的成型設備1 (在圖3至6中示出)將塑性材料的開口裝置3施加到所述包裝。
[0029]在所示的例子中，包裝件I是平行六面體形狀并且是已知的商品名為無菌利樂磚(注冊商標)的類型。然而，根據本發明的成型設備10中也應用于有利于其它類型的包裝的包裝材料，例如已知的商標名為利樂皇(注冊商標)的新鮮屋包裝。
[0030]具體參考圖2，包裝材料2包括用于提供剛度和強度的基層4，其可由纖維材料制成(例如紙或礦物填充的聚丙烯材料)，以及多個熱密封塑性材料(例如聚乙烯薄膜)層5，其覆蓋基層4的兩側。
[0031]在用于長期保存的產品(如UHT牛奶)的無菌包裝件I的情況下，包裝材料2還包括阻氣材料層6，例如鋁箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，其疊置在熱密封塑性材料層5上，并且繼而被形成最終接觸食品的包裝件I的內面的另一熱密封塑性材料層5覆蓋。
[0032]換句話說，當以一個連續帶的形式生產包裝材料2時，層5和6限定施加到基層4的對應的層壓層。
[0033]包裝材料2還包括多個接收部分8(在圖中只示出一個)，所述接收部分9在包裝材料的縱向方向A上等距間隔，并且隨后通過使用成型設備10將開啟裝置3鑄模于該接收部分8。
[0034]在所示的例子中，每個接收部分8由所謂的預層壓孔(S卩，貫穿包裝材料2的基層4形成并由層壓層5、6覆蓋的孔9)限定，使得孔9由相應的片材蓋部分11密封。
[0035]在未示出的一個可能的替代實施例中，蓋部分11甚至可僅由層5、6的一個或一些限定。例如，蓋部分11可單獨由阻氣材料制成。
[0036]在未示出的另一個可能的替代實施例中，蓋部分11可由固定到包裝材料2的其余部分的碎片限定，以密封在這種情況下形成的貫穿這樣的包裝材料2的整個厚度的孔。
[0037]在未示出的另一替代實施例中，每個接收部分8可簡單地由貫穿包裝材料2的整個厚度形成的孔限定，并注定由相對的開口裝置3密封。
[0038]在下面的描述中，為了簡單起見，指的是一個接收部分8和一個開口裝置3。
[0039]尤其如圖1所示，開啟裝置3具有軸B，它基本上垂直于蓋部分11。開啟裝置3基本上包括紙肩部