用于生产密封包装的包装机

文档序号:74261 发布日期:2021-10-01 浏览:56次 >En<

阅读说明:本技术 用于生产密封包装的包装机 (Packaging machine for producing sealed packages ) 是由 菲利波·费拉里尼 马尔科·卡雷里 斯特凡诺·博可拉里 克劳迪奥·龙卡利亚 克劳迪奥·费拉里 于 2020-03-03 设计创作,主要内容包括:描述了一种用于生产可倾倒产品的密封包装(2)的包装机(1),该包装机(1)包括至少一个隔离壳体(18)、至少部分地布置在隔离壳体(18)内并配置为形成和/或获得可倾倒产品的密封半成品包(9)的形成装置(19)、配置为在隔离壳体(18)内接收密封的半成品包(9)并将密封的半成品包(9)推出隔离壳体(18)并到达传送站(21)的出口输送单元(20),以及最终折叠单元(22),该最终折叠单元(22)布置在传送站(21)处并配置为从出口输送单元(20)接收密封的半成品包(9)并处理和/或操作密封的半成品包(9)从而获得包装(2)。(A packaging machine (1) for producing sealed packages (2) of pourable products is described, the packaging machine (1) comprises at least one insulating casing (18), a forming device (19) arranged at least partially inside the insulating casing (18) and configured to form and/or obtain sealed semi-finished packs (9) of pourable product, an outlet conveying unit (20) configured to receive the sealed semi-finished packs (9) inside the insulating casing (18) and to push the sealed semi-finished packs (9) out of the insulating casing (18) and to a transfer station (21), and a final folding unit (22), the final folding unit (22) is arranged at the transfer station (21) and is configured to receive the sealed semi-finished packs (9) from the outlet conveying unit (20) and to process and/or manipulate the sealed semi-finished packs (9) so as to obtain the packages (2).)

用于生产密封包装的包装机

技术领域

本发明涉及一种用于生产可倾倒产品,特别是可倾倒食品的密封包装的包装机。

背景技术

众所周知,许多液体或可倾倒食品,例如果汁、UHT(经超高温处理的)奶、酒、番茄酱等,是以经灭菌的包装材料制成的包装出售的。

一个典型的示例是被称为利乐砖无菌(Tetra Brik Aseptic,注册商标)的液体或可倾倒食品的平行六面体形包装,其是通过密封和折叠层压条状包装材料制成的。包装材料具有多层结构,其包括基层,例如纸制基层,两面都覆盖有热封塑料材料(例如聚乙烯)的层。在用于长期储存产品(例如UHT奶)的无菌包装的情况下,包装材料还包括氧阻隔材料层(氧阻隔层),例如铝箔,其叠加在热封塑料材料层上,又覆盖有另一热封塑料材料层,该另一热封塑料材料层形成最终与食品接触的包装内表面。

这种包装通常在全自动包装机上生产。

存在已知的包装机,其在灭菌站处将包装材料的卷材推进通过用于对包装材料的卷材进行灭菌的灭菌装置并进入隔离室,在该隔离室中,经灭菌的包装材料的卷材得以保持并推进。在包装材料的卷材在隔离室内推进期间,包装材料的卷材在管形成站处被折叠和纵向密封以形成具有纵向接缝部分的管,该管进一步沿推进(竖直)方向进给。

为了完成形成操作,将该管填充可倾倒产品,特别是可倾倒食品,并在沿推进方向推进期间在包装机的包装形成单元内将该管进行横向密封,随后沿等距的横向横截面进行切割。

在包装机内如此获得枕形包装,每个枕形包装具有纵向密封带、顶部横向密封带和底部横向密封带。

这些枕形包装限定了密封的半成品包,该半成品包具有中心主体部分和从中心主体部分突出的多个翼片。为了获得成品包装,进一步形成枕形包装,并且将翼片折叠并密封到中心主体部分上。

这种类型的典型包装机包括:

-输送装置,其用于沿卷材推进路径推进包装材料的卷材并沿管推进路径推进由包装材料的卷材形成的管;

-灭菌装置,其用于在包装材料的卷材形成为管之前对该卷材进行灭菌;

-管形成和密封装置,其至少部分地布置在第一隔离室内并且被配置为由推进的包装材料的卷材形成管并且纵向密封管;

-用于用可倾倒产品填充管的填充装置;

-包装形成单元,其至少部分地布置在第二隔离室内并且适于形成、横向密封和横向切割包装材料的管以获得枕形包装;以及

-最终折叠单元,其布置在第二隔离室内并且被配置为处理和/或操纵枕头包装以获得成品包装。

已知的包装机功能令人满意,然而,还是需要进一步改进已知的包装机。特别是,需要进一步改进这些包装机的清洁度和无菌性和/或便于其清洁和/或灭菌。

发明内容

因此,本发明的一个目的是提供一种改进的包装机,特别是伴随着改进的清洁度和无菌性和/或便利的清洁和/或灭菌能力。

根据本发明,提供了根据独立权利要求所述的包装机。

在从属权利要求中要求保护优选实施方案。

附图说明

本发明的非限制性实施方案将参考附图通过示例的方式进行描述,其中:

图1是根据本发明的包装机的示意图,其中为了清楚起见,去除了一些部件;以及

图2是将半成品包装转变为成品包装的示意图,其中为了清楚起见,去除了一些部件。

具体实施方式

标记1总体上表示用于生产可倾倒产品(特别是可倾倒食品,例如巴氏杀菌奶、果汁、酒、番茄酱等)的密封包装2的包装机。

优选地但非必须地,包装2由包装材料的卷材4的管3制成。

包装材料的卷材4具有多层结构(未示出),并且包括至少一个纤维材料层,例如纸或纸板层,以及将该纤维材料层插置于彼此之间的至少两个热封塑料材料(例如聚乙烯)层。这两个热封塑料材料层中的一个限定了最终接触可倾倒产品的包装2的内表面。

优选但非必须地,卷材4还包括气体和光阻隔材料层,例如铝箔或乙烯乙烯醇(EVOH)膜,其特别是布置在热封塑料材料层之一和纤维材料层之间。优选地但非必须地,卷材4还包括插置于气体和光阻隔材料层与纤维材料层之间的另一层热封塑料材料。

根据优选的非限制性实施方案,卷材4包括第一面和第二面,特别是第一面是卷材4的一面,该面形成最终接触填充的可倾倒食品的成形包装2的内面。

根据优选的非限制性实施方案,典型的包装2沿纵向轴线A延伸并具有纵向接缝部分5(沿轴线A延伸且仅部分示出)和一对横向密封带6,特别是横向顶部密封带和横向底部密封带。特别地,包装2具有基本上平行六面体的结构。

根据优选的非限制性实施方案,每个包装2包括设置在包装2的相对侧处的至少两个横向壁7(横向于纵向轴线A)以及在横向壁7之间延伸的多个侧壁8。特别地,一个横向壁7限定底壁,而另一个横向壁7限定相应包装2的顶壁。甚至更特别地,底壁具有适于放置在(水平)平面上的支撑表面,例如,分配点内的架子,并且顶壁与底壁相对。

特别参考图1,包装机1被配置为生产密封的半成品包9,例如枕形包,其填充有可倾倒产品并进一步处理和/或操作和/或形成包9以获得包装2。在使用中,首先生产包9,然后由包9形成包装2。

根据优选的非限制性实施方案,每个包9包括至少一个中心主体部分10和从中心主体部分10突出的多个翼片11。

优选地但非必须地,每个包9沿纵向轴线B延伸并且包括纵向密封带12(沿轴线B延伸)和设置在包9的相对端部14处的两个横向密封带13。

特别地,每个纵向密封带12和相应的横向密封带13分别限定(从相应的包9获得的)相应包装2的相应纵向接缝部分5和相应横向密封带6。

根据优选的非限制性实施方案,每个包9的端部14从相应的中心主体部分10到相应的横向密封带13逐渐变细。

根据优选的非限制性实施方案,每个端部14,特别是在其相对的横向边缘处,携带至少两个翼片11。

根据优选的非限制性实施方案,包装机1被配置为操纵和/或形成和/或处理包9,使得翼片11折叠并密封到相应包装2的至少一个侧壁8和/或一个横向壁7上。根据所示的非限制性实施方案,两个翼片11被密封到两个对应的侧壁8上并且两个翼片11被密封到相应包装2的一个横向壁7上(参见例如图2)。

具体参考图1,包装机1至少包括:

-隔离壳体18;

-形成装置19,其至少部分地布置在隔离壳体18内并且被配置为形成和/或获得可倾倒产品的包9;

-出口输送单元20,其被配置为在隔离壳体18内接收包9并且将包9推出隔离壳体18并到达传送站21;以及

-最终折叠单元22,其布置在传送站21处并且被配置为从出口输送单元20接收包9并且处理和/或操纵包9以获得包装2。

根据优选的非限制性实施方案,包装机1还包括输送装置24,该输送装置24被配置为沿着卷材推进路径P将卷材4至少推进至管形成站23,在该管形成站23处,卷材4在使用中形成为管3;以及沿着管推进路径Q推进管3。

根据优选的非限制性实施方案,隔离壳体18至少包括具有第一内部环境26的第一隔离室25和具有第二内部环境28的第二隔离室27。

根据优选的非限制性实施方案,第二隔离室27和第二内部环境28沿着管推进路径Q分别布置在第一隔离室25和第一内部环境26的下游。特别地,在使用中,管3从第一内部环境26进入第二内部环境28。

根据优选的非限制性实施方案,包装机1还包括安全室29,其不同于隔离壳体18,特别是不同于第一隔离室25和第二隔离室27,并且容纳最终折叠单元22的至少一部分,使得最终折叠单元22在使用中处理和/或操纵安全室29内的包9以获得包装2。

优选地但非必须地,安全室29与隔离壳体18,特别是与第二隔离室27横向间隔开。

根据优选的非限制性实施方案,安全室29与隔离壳体18分离,特别是与第一隔离室25和第二隔离室27分离;即,安全室29和隔离壳体18之间没有直接的机械接触。

根据替代的非限制性实施方案,安全室29与至少第二隔离室27接触。

根据优选的非限制性实施方案,包装机1还包括插置于隔离壳体18,特别是第二隔离室27和安全室29之间的连接通道30。

根据优选的非限制性实施方案,连接通道30容纳出口输送单元20的至少一个(中间)部分以在使用中在连接通道30内在隔离壳体18(特别是第二隔离室27)和安全室29之间推进包9。

特别地,连接通道30包围推进空间31,包9在使用中在该推进空间31内在隔离壳体18,特别是第二隔离室27与最终折叠单元22和/或安全室29之间推进。

根据优选的非限制性实施方案,形成设备19被配置为将卷材4形成为管3并且纵向密封管3,用可倾倒产品填充管3并且形成、横向密封,特别是还横向切割管3,以获得和/或生产包装9。

特别参考图1,形成装置19至少包括:

-管形成和密封装置32,其至少部分地布置在第一隔离室25内并且被配置为在管形成站23处,特别是在第一隔离室25的至少一部分内,甚至更特别是在第一内环境26内,形成和纵向密封管3;

-用于用可倾倒产品填充管3的填充装置33;以及

-包装形成单元34,其至少部分地布置在第二隔离室27和/或第二内部环境28内并且适于(被配置为),至少形成和横向密封管3,优选地还横向切割管3,特别是在管3沿着管推进路径Q推进期间在第二内部环境28内横向密封管3,优选地还横向切割管3,以获得和/或生产包装2。

特别地,包装形成单元34沿路径Q布置在第一隔离室25和管形成和密封装置32的下游。

特别地,管3沿着纵向轴线延伸,特别地具有竖直取向。

根据优选的非限制性实施方案,包装机1还包括灭菌装置,其用于在沿着卷材推进路径P布置在管形成站23上游的灭菌站处对卷材4的至少一部分进行灭菌。

优选地但非必须地,灭菌装置被配置为借助于物理灭菌,例如灭菌辐照,特别是电磁辐照,甚至更特别是电子束辐照来对卷材4进行灭菌。

替代地或附加地,灭菌装置可以被配置为借助于化学灭菌,特别是借助于过氧化氢来对卷材4进行灭菌。

根据优选的非限制性实施方案,包装机1还包括适于在主机站处承载和提供卷材4的料盒单元。特别地,输送装置24被配置为将卷材4从主机站,特别是通过灭菌站推进到管形成站23。

优选地但非必须地,输送装置24适于以本身已知的方式沿路径Q推进管3和管3的任何中间体,特别是使其从管形成站23通过第一内部环境26并朝向和至少部分地推进通过第二内部环境28。特别地,管3的中间体是指在获得管结构之前以及在已经开始通过管形成和密封装置32折叠卷材4之后卷材4的任何构造。换言之,管3的中间体是为了获得管3而逐渐折叠(特别是通过将卷材4的相对侧边缘彼此重叠而折叠)卷材4的结果。

根据优选的非限制性实施方案,第一隔离室25将第一内部环境26与外部环境分开,特别是允许在受控气氛内形成和填充管3。特别地,第一内部环境26包含无菌气体。

根据优选的非限制性实施方案,包装机1还包括气氛控制单元,该气氛控制单元被配置为控制隔离壳体18的至少一部分,特别是第一隔离室25内的气体气氛。

优选地但非必须地,气氛控制单元被配置为控制内部环境24内的大于环境压力的正压,特别是还将无菌气体引入至少内部环境24中。

特别参考图1,填充装置33包括至少一个填充管35,该填充管35与可倾倒产品储罐(未示出并且本身已知)流体连接或可控以流体连接并且部分地在第一隔离室25内,特别是在第一内部环境26内延伸。特别是,在使用中,填充管35部分地放置在管3内以将可倾倒产品进给到在使用中推进的管3中。

特别参考图1,管形成和密封装置32包括至少一个管形成组件,该管形成组件被配置为从卷材4形成(特别是通过使卷材4的相应侧边缘重叠而形成)管3;以及至少一个密封头37,该密封头37被配置为纵向密封管3,特别是沿着通过使卷材4的侧边缘重叠而获得的管3的部分进行该纵向密封。

优选地但非必须地,管形成组件和密封头37布置在第一隔离室25内,特别是在第一内部环境26内。

优选地但非必须地,管形成组件包括适于将卷材4逐渐折叠成管3的至少多个成形环组件38(在所示的特定示例中为两个)。特别地,成形环组件38被布置在平行和间隔开的平面内,该平面特别是正交于第一隔离室25的纵向轴线,甚至更特别是具有基本水平的取向。

优选地但非必须地,管形成和密封装置32还包括加压组件,该加压组件被配置为在管3上施加机械力,特别是便于对管3的纵向密封。特别地,加压组件与成形环组件38相关联,该成形环组件38沿卷材推进路径P和/或管推进路径Q布置在另一成形环组件38的下游。

根据优选的非限制性实施方案,包装形成单元34包括多个成对的至少一个相应的操作组件(未示出且本身已知)和至少一个相对操作组件(未示出且本身已知);以及

-输送单元(未示出并且本身已知),其适于沿着相应的输送路径推进操作组件和相应的相对操作组件。

优选地但非必须地,每个操作组件适于在使用中与相应成对的相应的相对操作组件协作以形成管3,特别是在使用中沿着相应输送路径的相应操作部分推进时,横向密封和横向切割管3以获得一个相应的包9。

优选但非必须地,每个操作组件和每个相对操作组件包括:

-半壳,其适于接触管3并且至少部分地限定包9和/或包装2的形状;

-密封元件和相对密封元件之一,其适于以已知方式横向密封管3,特别是在相邻的包9之间进行该密封;以及

-切割元件(未示出且本身已知)和相对切割元件(未示出且本身已知)之一,其用于以本身已知的方式在相邻包9之间横向切割管3。

根据优选的非限制性实施方案,第一隔离室25包括至少一个出口开口,该出口开口被配置为允许管3从第一内部环境26进入第二内部环境28,特别是包括入口开口,该入口开口与出口开口相对并且被配置为允许将卷材4引入到第一内部环境26中。

优选但非必须地,第一隔离室25包括承载和/或具有出口开口的第一横向定界壁39和从第一横向定界壁39沿第一方向延伸的多个侧壁40,特别是第一方向是向上的方向。

优选地但非必须地,第二隔离室27包括多个侧壁41,特别是该侧壁41从第一横向定界壁39沿着与第一方向相反的第二方向延伸,特别是第二方向是向下的方向。

根据优选的非限制性实施方案,第一横向定界壁39将第一内部环境26与第二内部环境28分开。

优选地但非必须地,第一隔离室25和/或第二隔离室27包括密封装置,其用于在使用中与管3协作密封出口开口以基本上限制和/或阻止第二内部环境28和第一内部环境26之间的任何气体交换。

根据优选的非限制性实施方案,隔离壳体18,特别是第二隔离室27包括出口孔42,其被配置为允许包9从隔离壳体18,特别是从第二隔离室27和/或第二内部环境28中出来。特别地,出口输送单元20延伸穿过出口孔42并且被配置为通过出口孔42将包9推出第二隔离室27。

优选地但非必须地,侧壁41之一包括出口孔42。

优选地但非必须地,根据未示出的替代性非限制性实施方案,安全室29与一个侧壁41,特别是与包括出口孔42的那个侧壁接触。

根据优选的非限制性实施方案,出口输送单元20被配置为沿着推进路径R从接收站43将包9推进到传送站21,在接收站43处出口输送单元20在使用中接收包9。

根据优选的非限制性实施方案,出口输送单元20包括至少部分地布置在第二内部环境28内的至少一个带式输送器。

替代地或附加地,出口输送单元20还可以包括另一种类型的输送器。

替代地或附加地,出口输送单元20可以包括彼此连续布置并且至少在接收站43和传送站21之间延伸的多个带式输送器。

根据优选的非限制性实施方案并且特别参考图2,最终折叠单元22被配置为操纵和/或处理包9,以便形成和/或成形至少相应的中心主体部分10(成相应包装2的期望形式和/或形状),并控制和/或确定翼片11相对于相应中心主体10的相对位置。

优选地但非必须地,最终折叠单元22被配置为将每个翼片11密封到相应的中心主体10上,使得每个翼片11密封到相应包装2的横向壁7和/或侧壁8之一。

特别地,最终折叠单元22是例如,如EP-A-0887261或EP-A-2586719或WO-A-2008122623或任何其他种类中描述的已知类型的。

根据优选的非限制性实施方案,最终折叠单元22至少包括:

-输送组件,其被配置为沿着最终推进路径推进包9;以及

-至少一个处理单元,其被配置为在包9沿着最终推进路径推进期间形成和/或成形中心主体部分10和/或将翼片11折叠和密封到相应的中心主体部分10上。

根据优选的非限制性实施方案,输送组件包括多个保持袋,其被配置为在包装2沿着最终推进路径推进期间保持至少一个相应的包9。

根据非限制性实施方案,最终折叠单元22包括多个处理单元,每个处理单元与一个相应的保持袋相关联和/或沿最终推进路径布置。

在使用中,包装机1形成填充有可倾倒产品的包装2。

特别地,形成包装2的方法包括以下主要步骤:

-借助于形成装置19形成包9;

-将包9输送到最终折叠单元22;以及

-借助于最终折叠单元22最终折叠包9以获得包装2(见图2)。

根据优选的非限制性实施方案,该方法还包括特别是在接收站43处,将包9传送到出口输送单元20的主要步骤。

根据优选的非限制性实施方案,该方法还包括在传送站处将包9传送到最终折叠单元22的主要步骤。

特别地,最终折叠的主要步骤在形成包9的主要步骤之后执行。

更详细地,形成包9的主要步骤至少包括以下步骤:

-沿推进路径P推进卷材4;

-在管形成站23处,特别是在第一隔离室25和/或第一内部环境26内,将卷材4折叠成管3;

-纵向密封管3,特别是在第一隔离室25内纵向密封管3;

-用可倾倒产品填充管3;

-沿着管推进路径Q推进管3,特别是使其通过第一内部环境26和/或第一隔离室25的一部分朝向并且至少部分地通过第二内部环境28和/或第二隔离室27;以及

-通过形成管3,在第二内部环境28内并在管3沿着管推进路径Q推进期间横向密封和横向切割管3而从管3获得包9。

优选地但非必须地,形成的主要步骤还包括在灭菌站处对卷材4进行灭菌的步骤。

根据优选的非限制性实施方案,在推进卷材4的步骤期间,输送装置24使卷材4沿着卷材推进路径P,特别是从主站推进到至少管形成站23。

根据优选的非限制性实施方案,在折叠管3的步骤期间,管形成和密封装置32逐渐将卷材4的相对侧边缘彼此重叠以便形成纵向密封。

根据优选的非限制性实施方案,在纵向密封管3的步骤期间,管形成和密封装置32通过特别是通过将热能传递到纵向密封件上的密封头37将热量引导到纵向密封件上来密封纵向密封件。

根据优选的非限制性实施方案,在推进管3的步骤期间,输送装置24使管3(和管3的任何中间体)沿着路径Q推进,特别是推进通过第一隔离室25并部分通过第二隔离室27。

根据优选的非限制性实施方案,在填充管3的步骤期间,填充装置33将可倾倒产品填充到纵向密封的管3中。特别地,可倾倒产品通过填充管35被引导到管3中。

根据优选的非限制性实施方案,在对卷材4进行灭菌的步骤期间,将灭菌辐照,特别是电磁辐照,甚至更特别是电子束辐照引导至卷材4的至少第一面,优选还引导至第二面。

根据优选的非限制性实施方案,灭菌步骤在折叠步骤之前执行。

根据优选的非限制性实施方案,在获得包9的步骤期间,包装形成单元34形成、横向密封管3、并且横向切割管3,特别是在连续的包9之间横向切割管3。

优选地但非必须地,在获得包9的步骤期间,每个操作组件和相应的相对操作组件沿着相应的输送路径推进并且在沿着相应的操作部分推进的同时协作地形成、横向密封和横向切割管3。

根据优选的非限制性实施方案,在将包9传送到出口输送单元20的主要步骤期间,在接收站43处借助于重力将包9传送到出口输送单元20。替代地,包9可以借助于传送元件传送。

根据优选的非限制性实施方案,在将包9传送到最终折叠单元22的主要步骤期间,包9被传送到输送组件,特别是传送到一个相应的保持袋。

根据优选的非限制性实施方案并特别参考图2,在最终折叠包9的主要步骤期间,形成相应的中心主体部分10和/或将相应的翼片11折叠并密封到相应的中心主体部分10上。

优选但非必须地,最终折叠包9的主要步骤包括(借助于输送组件)沿最终推进路径输送包9以及在沿最终推进路径推进期间处理包9以获得包装2的步骤。

特别地,在处理包9的步骤期间,至少一个处理单元形成和/或成形相应的中心主体部分10和/或将相应的翼片11折叠和密封到相应的中心主体部分10上。

根据本发明的包装机1的优点将从前面的描述中清楚可见。

特别地,通过将最终折叠单元22放置在隔离壳体18的外部,特别是第二内部环境28的外部,便于包装机1的整个清洁和/或灭菌过程,例如在原位清洁和/或原位灭菌过程期间完成的清洁和/或灭菌过程。例如这是可能的,因为第二隔离室27的尺寸相对于最先进的包装机可以减小,并且因为清洁和/或灭菌过程不需要像目前必需的那样对最终折叠单元22进行清洁和/或灭菌。

在独立于安全室29和/或最终折叠单元22而清洁第二隔离室27和/或包装形成单元34的可能性中看到另一个优点。此外,这还允许应用不同的清洁频率来清洁第二隔离室27和/或包装形成单元34以及清洁安全室29和/或最终折叠单元22。

另一个优点在于便于构造最终折叠单元22的可能性,因为不需要为了清洁和/或灭菌目的而优化最终折叠单元22。

显然,可以对本文所述的包装机1进行改变,但不脱离所附权利要求限定的保护范围。

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