用于供应包装材料卷筒物的装置和方法 |
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申请号 | CN201180009039.4 | 申请日 | 2011-02-12 | 公开(公告)号 | CN102741125A | 公开(公告)日 | 2012-10-17 |
申请人 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司; | 发明人 | F.塔弗纳里; P.阿尔格里; E.洛蒂; M.卡雷里; D.帕拉迪诺; D.安德烈奥蒂; M.里科; L.莱奥纳迪; G.埃斯波西托; | ||||
摘要 | 描述了一种用于将 包装 材料卷筒物(3)沿路径(P)朝向应用站(26)供应的装置(10); 包装材料 包括应用站(26)应用相应开启装置(4)的多个预层叠孔;所述装置(10)包括:前移机构(11、12),用于将所述卷筒物(3)沿平行于路径(P)的第一方向(A)前移; 传感器 (15),用于产生与预层叠孔的 位置 有关的多个测量 信号 (M1、M2、M3);和第一 马 达(14),能基于测量信号(M1、M2、M3)控制;第一马达(14)操作性地连接到前移机构(11、12),用于沿横向于路径(P)的第二方向(T)移动前移机构(11、12)。 | ||||||
权利要求 | 1. 一种用于将包装材料卷筒物(3)沿路径(P)朝向应用站(26)供应的装置(10);所述包装材料包括在使用时所述应用站(26)应用相应开启装置(4)的多个区域; |
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说明书全文 | 用于供应包装材料卷筒物的装置和方法技术领域背景技术[0002] 如已知的,许多可倾倒食品(例如果汁、UHT(超高温处理)牛奶、葡萄酒、番茄沙司等)在由消毒包装材料制成的包装中出售。 [0003] 这种包装的一个典型示例是称为Tetra Brik Aseptic(注册商标)的用于液体或可倾倒食品的平行六面体形包装,该包装通过折叠和密封层叠的带状包装材料而制成。 [0005] 在用于长期贮存产品(例如UHT牛奶)的无菌包装的情况下,包装材料还包括一层气体屏障材料,例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜,该材料叠加到一层热密封塑料材料上,并且又被形成最终接触食品的包装内表面的另一层热密封塑料材料覆盖。 [0006] 这种包装通常在全自动包装机上生产,连续管从卷筒物供应包装材料形成;包装材料卷筒物在包装机上杀菌,例如通过应用化学杀菌剂,例如过氧化氢溶液,一旦完成杀菌,杀菌剂就从包装材料的表面去除,例如通过加热蒸发;且这样杀菌的包装材料卷筒物保持在封闭无菌环境中,且被纵向折叠和密封以形成竖直管。 [0007] 所述管用已杀菌或无菌处理食品填充,且被密封并随后沿等距隔开的截面切割以形成枕形包装,然后被机械折叠以形成相应最终(例如,大致平行六面体形)包装。 [0009] 为了开启上述包装,提出各种方案的开启装置。 [0010] 开启装置的第一方案包括:补片,所述补片由热密封塑料材料小片限定,且在卷筒物的最终形成包装内侧的侧面上的相应孔上热密封;和拉离突片,所述拉离突片应用于包装材料的相对侧且热密封到补片。突片和补片彼此粘附,从而在突片被拉离时,与突片热密封的补片的部分也去除以露出孔。 [0011] 可选地,第二方案包括可封闭开启装置,通过将塑料材料直接喷射到卷筒物的孔上而应用。在该案例中,应用站是模制站。 [0013] 包装的可刺穿部分可由所谓的“预层叠”孔限定,即仅在基层中形成且由其它层叠层(包括气体屏障材料层)覆盖的孔。同样,在该案例中,应用站是模制站。 [0014] 更准确地,卷筒物在包装材料工厂中设置有多个预层叠孔,然后供应给包装机。 [0015] 卷筒物然后从包装机内的卷轴展开。随后,在包装材料被折叠以形成管之前,卷筒物逐步供应给应用站。具体地,卷筒物沿第一方向朝向模制站供应。 [0016] 在模制站处开启装置的模制需要预层叠孔相对于模制站以正确位置供应。 [0017] 然而,由于多个原因,例如卷轴内的不对齐,预层叠孔的实际位置可能不同于在模制站处正确模制开启装置所需的理论位置。 [0018] 因而,需要在卷筒物到达模制站之前调节卷筒物的位置。 [0019] 在本申请人名下的EP-A-122169公开了用于在包装机上沿第二方向调节包装材料卷筒物的位置的装置,第二方向横向于第一方向。 [0020] 更详细地,包装材料卷筒物沿由多个驱动或传输滚轮限定的路径供应通过包装机。具体地,该路径平行于第一方向。 [0025] 此外,EP-A-122169中公开的装置的抓握构件包括铰接到滑块的支撑板。所述板装配有臂,所述臂支撑与卷筒物边缘协作使用的垫块。抓握构件经受在紧固构件和辅助臂之间伸展的低刚度弹簧的弹性力,所述辅助臂从板横向突起。板还支撑两个轴,其装配有在卷筒物的相对侧上滚动的惰滚轮。因而,在使用中,抓握构件在由弹簧作用、卷筒物在垫块上的反作用、以及移动卷筒物和滚轮之间的摩擦力之间的平衡限定的位置向前倾斜。 [0026] 本行业还需要给应用站供应包装材料,所述包装材料具有开启装置将在正确位置应用的区域,同时减少装置总部件数。 发明内容[0027] 本发明的目的是提供一种沿路径且朝向应用站供应包装材料卷筒物的装置,所述装置设计成满足上述需要中的至少一个。 [0030] 将参考附图通过示例的方式描述本发明的优选非限制性实施例,在附图中:图1示出了用于将多个开启装置模制到包装材料卷筒物的相应预层叠孔上的单元的立体图,包括根据本发明的用于供应模制站的装置; 图2示出了图1的装置的放大立体图,为了清楚起见,去除了一部分; 图3示出了图1的装置的一些细节的另一放大立体图; 图4示出了图1的装置的附加细节的放大立体图; 图5示出了图1的单元的附加装置的放大立体图;和 图6示意性地示出了图1的单元的一些部件。 具体实施方式[0031] 图1中的附图标记1总体上表示用于将多个开启装置4模制到包装材料卷筒物3的相应预层叠孔上的单元。 [0032] 包装材料旨在形成多个包装,优选容纳可倾倒食品,例如巴氏杀菌或UHT牛奶、果汁、葡萄酒等。 [0033] 包装还可以容纳食品,其在生产包装时可倾倒到包装材料管内,且在包装材料密封之后固化。这种食品的一个示例是奶酪的一部分,其在生产包装时熔融且在包装密封之后固化。 [0034] 管通过纵向折叠和密封热密封片材的已知卷筒物3以已知方式在单元1下游形成,卷筒物3包括纸材料层,在两侧上用热密封塑料材料层(例如,聚乙烯)覆盖。在用于长期存储产品(例如,UHT牛奶)的美观包装的情况下,包装材料包括氧屏障材料层,例如铝箔,其在最终形成容纳食品的包装内表面的一层或多层热密封塑料材料上叠置。 [0035] 包装材料管然后使用用于包装的食品填充,且被密封且沿等距隔开的截面切割以形成枕形包装(未示出),其然后传输到折叠单元,在折叠单元处,其被机械折叠以形成相应包装。 [0036] 开启装置4的第一方案包括:补片,所述补片由热密封塑料材料小片限定,且在卷筒物的最终形成包装内侧的侧面上的相应孔上热密封;和拉离突片,所述拉离突片应用于包装材料的相对侧且热密封到补片。突片和补片彼此粘附,从而在突片被拉离时,与突片热密封的补片的部分也去除以露出孔。 [0037] 可选地,第二方案包括可封闭开启装置4,通过将塑料材料直接喷射到卷筒物3的孔上而应用。 [0038] 在第三方案中,卷筒物3包括多个可去除部分(附图中未示出),其在包装材料的纵向方向A等距隔开且开启装置4喷射模制到其上。 [0039] 在所示实施例中,可去除部分由所谓的预层叠孔(pre-laminated hole)限定,即穿过包装材料基层形成且由层叠层覆盖的孔(或开口),从而孔由相应片材盖部分密封。 [0040] 卷筒物3最后包括多个磁性标记C1、C2、C3(为了清楚起见在图6中示出,但是在现实中看不到)。 [0041] 在所示实施例中,磁性标记C1、C2、C3用可磁化墨印刷,其随后磁化。更准确地,每个磁性标记C1、C2、C3具有沿路径P对齐的相应北极和南极。 [0042] 磁性标记C1、C2、C3与预层叠孔对齐地应用于卷筒物3。 [0043] 单元1基本上包括(图1):装置10,所述装置10设置在卷轴下游且适合于沿与路径P平行的方向A前移卷筒物 3; 模制站26,通过装置10逐步供应卷筒物3,且适合于喷射模制多个开启装置4(在所示实施例中3个)到卷筒物3上且在卷筒物3的相应预层叠孔处;和 装置25,所述装置25沿路径P设置在模制站20的下游且适合于沿方向A前移卷筒物 3。 [0044] 单元1还包括多个惰滚轮7,其设置在装置10上游和装置25下游且适合于在卷筒物3沿路径P行进时支撑卷筒物3。 [0045] 更准确地,装置10逐一地朝向模制站26逐步供应卷筒物3的多个部分24,每个包括一定数量的预层叠孔(在所示实施例中3个);模制站26包括多个(在所示实施例中3个)模具27,其将形成相应开启装置4的塑料材料喷射到卷筒物3上且在相应预层叠孔处。 [0046] 更准确地,每个部分24包括,从装置10开始朝向模制站26,分别与磁性标记C1、C2、C3相关的第一、第二和第三预层叠孔。具体地,磁性标记C1、C2、C3的位置与第一、第二和第三预层叠孔的位置相关。 [0047] 更详细地,装置10包括(图2至4):马达11,用于将卷筒物3水平地和逐步地沿方向A前移; 多个滚轮12和反滚轮(未示出),用于沿方向A引导卷筒物3; 一对滚轮13,用于阻尼竖直平面中卷筒物3的振动; 磁性传感器15,用于检测卷筒物3的磁性标记C1、C2、C3的位置且产生与第一、第二和第三预层叠孔的实际位置相关的相应测量信号M1、M2、M3;和 马达14,可基于测量信号M1、M2、M3控制。 [0048] 滚轮12通过传动带8的干预由马达11旋转地驱动。更准确地,传动带8缠绕到由马达11旋转地驱动的皮带轮9a和旋转地驱动滚轮12的皮带轮9b上。 [0049] 滚轮12和相应反滚轮与朝向模制站26前移的卷筒物3的相对侧面协作。 [0050] 马达14有利地操作性地连接到马达11和滚轮12,用于沿横向于路径P和方向A的方向T移动马达11和滚轮12。具体地,方向T垂直于方向A且在使用中水平地设置。 [0051] 在所示实施例中,传感器15检测磁性标记C1、C2、C3的相应北极和南极之间的过渡,从而检测磁性标记C1、C2、C3的位置,因而,相对第一、第二和第三预层叠孔沿方向A的位置。此外,传感器15检测由磁性标记C1、C2、C3产生的磁场强度,从而检测磁性标记C1、C2、C3的相对位置,因而相对第一、第二和第三预层叠孔沿方向T的位置。 [0052] 更详细地,装置10包括:支撑马达14和传感器15的固定框架16; 能相对框架16沿方向T移动且支承马达11、滚轮12和相应反滚轮的结构17。 [0053] 具体地,框架16支撑沿方向T设置在结构17的相应相对侧上且由横杆32(图4)连接的一对元件31。 [0054] 传感器15产生测量信号M1、M2、M3,测量信号M1、M2、M3与沿方向A和T对应于相应磁性标记C1、C2、C3的第一、第二和第三预层叠孔的实际位置相关。 [0055] 单元1还包括(图3):由马达14围绕方向T旋转地驱动的滚轮螺钉19; 紧固到螺钉19的凹螺钉20,从而在螺钉19围绕方向T旋转时沿方向T移动;和以未示出的方式连接到螺钉20和结构17的板21。 [0056] 结构17的底壁22包括多个滑块23,滑块23可沿方向T在相对于框架16固定的相应引导件18上滑动(图2)。 [0057] 单元1还包括控制单元30(仅在图6中示意性地示出),其从传感器15接收测量信号M1、M2、M3且产生用于马达11、14的控制信号S1、S2。 [0058] 具体地,控制单元30将预层叠孔相对于模具27的理论位置存储在存储器中,且评估第一、第二和第三预层叠孔的检测位置和相应理论位置之间的差。 [0059] 用于马达11的控制信号S1导致卷筒物3沿方向A的附加位移。 [0060] 因此,马达11使得卷筒物3沿方向A移动的长度是取决于控制信号S1的附加位移和标称恒定位移的代数和。 [0061] 更准确地,由控制信号S1产生的卷筒物3沿方向A的附加位移与仅仅一个(即,第二)预层叠孔的检测位置和理论位置之间的差相关。 [0062] 用于马达14的控制信号S2导致卷筒物3沿方向T的附加位移且以如下方式产生。 [0063] 更准确地,控制单元30针对部分24的第一、第二和第三预层叠孔中的每一个评估理论和检测位置之间的距离;且评估所述距离的最大和最小值。控制单元30然后产生控制信号S2,控制信号S2使得卷筒物3沿方向T的位移等于最大和最小值之间的平均值。 [0064] 换句话说,忽略与最大和最小值不同的预层叠孔的理论和检测位置之间的距离。 [0065] 装置25包括(图5):固定框架40,包括沿方向T延伸的多个引导件42; 马达41,由框架40在相对于方向T的固定位置支撑; 能相对于框架40和马达41沿方向T移动的结构43;和 马达44(图1中示出),装配到结构43且适合于使得卷筒物3沿方向A在模制站26的相对侧上前移。 [0066] 装置25还包括一对橡胶轮55(图5示出了其中仅仅一个),用于沿方向A引导卷筒物3且通过传动带的干预由马达44旋转地驱动。更准确地,传动带缠绕到由马达44旋转地驱动的第一皮带轮和旋转地驱动轮55的第二皮带轮上。 [0067] 马达41移动结构43,因而沿方向T移动马达44,从而卷筒物3也沿方向T移动。 [0068] 为此目的,马达41通过以下的干预操作性地连接到结构43:由马达41围绕方向T旋转地驱动的滚轮螺钉45; 紧固到螺钉45的凹螺钉46,从而在螺钉45围绕方向T旋转时沿方向T移动;和连接到螺钉46和结构43的底板49上(以未示出的方式)的板47。 [0069] 结构43的底板49包括可在相应引导件42上沿方向T滑动的多个滑块50。 [0070] 马达41和44由控制单元30基于传感器15产生的测量信号M1、M2、M3控制。 [0071] 更准确地,控制单元30产生用于马达44的控制信号S3,导致卷筒物3沿方向A的附加位移。 [0072] 因此,马达44沿方向A移动卷筒物3的长度为取决于控制信号S3的附加位移和标称恒定位移的代数和。 [0073] 更准确地,由控制信号S3产生的卷筒物3沿方向A的附加位移与仅仅一个(即,第二)预层叠孔的检测位置和理论位置之间的差相关。 [0074] 用于马达14的控制信号S4导致卷筒物3沿方向T的位移且以如下方式产生。 [0075] 更准确地,控制单元30针对部分24的第一、第二和第三预层叠孔中的每一个评估理论和检测位置之间的距离;且评估所述距离的最大和最小值。控制单元30然后产生控制信号S4,控制信号S4使得卷筒物3沿方向T的位移等于最大和最小值之间的平均值。 [0076] 换句话说,忽略与最大和最小值不同的预层叠孔的理论和检测位置之间的距离。 [0077] 马达11、44沿方向A移动卷筒物3相同长度。更准确地,马达44沿路径P朝向模具27拉动卷筒物3,而马达11给卷筒物3提供合适张力水平。 [0078] 马达14、41使得相应结构17、43和从而卷筒物3沿方向T移动相同长度。 [0079] 换句话说,马达11、44;14、41同步。 [0080] 在下文将仅仅参考一个部分24和相对第一、第二和第三预层叠孔以及对应磁性标记C1、C2、C3描述装置10和单元1的操作。 [0081] 设置有预层叠孔和磁性标记C1、C2、C3的卷筒物3沿路径P从卷轴3展开。 [0082] 装置10、25逐步地且水平地移动卷筒物3通过模制站26,模具27将形成相应开启装置4的塑料材料喷射到卷筒物3上相应预层叠孔处。 [0083] 传感器15检测磁性标记C1、C2、C3的存在,且产生与对应第一、第二和第三预层叠孔沿方向A、T的实际位置有关的测量信号M1、M2、M3。 [0084] 控制单元30接收测量信号M1、M2、M3;评估第一、第二和第三预层叠孔沿方向A、T的实际位置和理论位置之间的差;且产生用于马达11、14;44、41的控制信号S1、S2、S3、S4。 [0085] 具体地,马达11和44沿方向A同时移动卷筒物3相同长度。更准确地,马达44沿路径P朝向模具27拉动卷筒物3,而马达11给卷筒物3提供合适张力水平。 [0086] 控制信号S1与第二预层叠孔沿方向A的检测位置和理论位置之间的差相关。 [0087] 马达11使得卷筒物3沿方向A移动的长度是标称位移和取决于控制信号S1的附加位移的代数和。 [0088] 马达14使得卷筒物3沿方向T位移由控制单元30产生的控制信号S2确定的长度。 [0089] 具体地,控制单元30:针对部分24的第一、第二和第三预层叠孔中的每一个评估理论和检测位置之间的距离; 评估所述距离的最大和最小值;以及 产生控制信号S2,控制信号S2使得卷筒物3沿方向T的位移等于最大和最小值之间的平均值。 [0090] 马达14由控制信号S2控制且围绕方向T旋转滚轮螺钉19,从而引起螺钉20、板21和整个结构17沿该方向T的平移。 [0091] 更准确地,当板21沿方向T移动时,滑块23在相应引导件18上沿这种方向T滑动。 [0092] 结构17沿方向T的位移使得马达11、滚轮12和因而卷筒物3沿方向T移动,一直到在第一、第二和第三预层叠孔到达模制站26时将第一、第二和第三预层叠孔设置在相应正确位置。 [0093] 当第一、第二和第三预层叠孔到达模制站26时,相应模具27将塑料材料喷射到卷筒物3上,从而在相应预层叠孔处形成相应开启装置4。 [0094] 控制信号S3与第二预层叠孔沿方向A的检测位置和理论位置之间的差相关。 [0095] 马达44沿方向A前移卷筒物3的长度为标称位移和取决于控制信号S3的附加位移的代数和。 [0096] 马达41使得卷筒物3沿方向T位移由控制单元30产生的控制信号S4确定的长度。 [0097] 具体地,控制单元30:针对部分24的第一、第二和第三预层叠孔中的每一个评估理论和检测位置之间的距离; 评估所述距离的最大和最小值;以及 产生控制信号S4,控制信号S4使得卷筒物3沿方向T的位移等于最大和最小值之间的平均值。 [0098] 马达41围绕方向T旋转滚轮螺钉45,从而引起螺钉46、板47和整个结构43沿该方向T的平移。 [0099] 更准确地,当板47沿方向T移动时,滑块50在相应引导件42上沿这种方向T滑动。 [0100] 结构43的移动使得马达44和轮55和因而卷筒物3沿方向T移动,一直到在预层叠孔到达模制站26时将预层叠孔设置在相应正确位置。 [0101] 由于控制信号S2、S4相等,因而,马达14、41使得卷筒物3沿方向T移动相同长度。 [0102] 从前述描述将清楚根据本发明的装置10和方法的优点。 [0103] 具体地,马达14的操作导致马达11、滚轮12和因而卷筒物3沿方向T移动。因而,卷筒物3的第一、第二和第三预层叠孔可沿方向T相对于对应模具27设置在正确位置,从而校正预层叠孔在卷轴内的可能未对齐。 [0104] 由于卷筒物3基本上不相对于滚轮12沿方向T移动,因而与在EP-A-122169中公开且在本说明书背景技术部分提及的装置的抓握构件的操作导致的应力相比,很大程度上减少卷筒物3上的总体得到应力。 [0105] 此外,装置10不包括抓握构件,也不包括适合于将抓握构件朝向卷筒物3倾斜的机械组。因而,装置10的总体设计与EP-A-122169中公开的装置相比非常简单。 [0106] 最后,马达11、44由控制信号S1、S3控制,从而产生卷筒物3沿方向A的附加移动。这种附加移动将第一、第二和第三预层叠孔相对于相对模具27也沿方向A设置在正确位置。 [0107] 然而应当清楚,可以对装置10和方法进行变化,而不偏离由所附权利要求限定的保护范围。 |