用于在用于包裝可傾倒食品產品的片材包裝材料上形成開啟裝置的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于在用于包裝可傾倒食品產品的片材包裝材料上形成開啟裝置的設備。
【背景技術】
[0002]如所已知的，許多可傾倒食品(諸如果汁、UHT(超高溫處理的)牛奶、酒、番茄醬等)以由滅菌包裝材料制成的包裝形式出售。
[0003]這種類型包裝的典型示例是被稱為TetraBrik Aseptic(注冊商標)的用于液體或可傾倒食品產品的平行六面體形狀的包裝，其通過折疊或密封層壓的包裝材料條制成。
[0004]包裝材料具有多層結構，其基本上包括:用于剛度和強度的基礎層，所述基礎層可包括纖維材料(例如紙張)或礦物填充的聚丙烯材料的層；以及覆蓋基礎層的兩個側面的熱密封塑性材料的多個層壓層，例如聚乙烯膜。
[0005]在用于諸如UHT牛奶之類的長期儲存的產品的無菌包裝的情況下，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，并且繼而用熱密封塑性材料的另一層覆蓋，所述另一層形成最終接觸食品的包裝的內面。
[0006]這種包裝通常在全自動包裝機上制備，在所述包裝機上由卷筒包裝材料形成連續管;包裝材料的卷例如通過施加化學滅菌劑(諸如過氧化氫溶液)在包裝機上滅菌，所述化學滅菌劑一旦完成滅菌就從被包裝材料的表面除去，例如通過加熱蒸發;然后如此滅菌的包裝材料卷維持在密閉的無菌環境中，并且縱向折疊和密封以形成豎直管。
[0007]所述管填充有已滅菌的或經滅菌處理的食品產品，并且被密封并隨后沿等距間隔的截面被切割以形成枕狀包裝，該枕狀包裝然后被機械地折疊以形成相應的成品(例如大致平行六面體形)包裝。
[0008]另選地，包裝材料可切割成坯料，其在成形主軸上成形為包裝，并且所述包裝用食品產品填充并密封。這種類型的包裝的一個示例為所謂的“屋頂(gable-top)”包裝，其以商品名Tetra Rex(注冊商品)已知。
[0009]為開啟上述包裝，已經提出了各種解決方案，包括由塑性材料制成并基本上包括澆注元件(例如噴嘴)、限定通孔并安裝到包裝壁中的孔上的可重新閉合的開啟裝置。
[0010]當制備一種類型的開啟裝置時，澆注元件的開口通過塑性彩帶部分密封，所述塑性彩帶部分整體連接到澆注元件并可沿較小截面的環形可撕裂膜與其分離。
[0011]可移除的(例如螺旋或鉸接的)頂蓋可安裝到澆注元件以使后者向外閉合并使得包裝在通過移除彩帶部分第一次開啟之后閉合。
[0012]在注定要面對頂蓋的側面上，彩帶部分可具有整體突出的拉環，使用者拉動所述拉環的自由端以使彩帶部分沿可撕裂膜與澆注元件分離，因此開啟產品傾倒開口。
[0013]在包裝不僅需要液體密封還需要氣體密封的情況下，將開啟裝置安裝到包裝材料的可移除部分而不是包裝材料中所形成的孔上。在一種此類已知的解決方案中，將開啟裝置的彩帶部分直接固定到包裝材料中的預層壓孔，即僅在基礎層中形成并由包括阻氣材料層的其它層壓層覆蓋的孔上。
[0014]上述開啟裝置可通過注塑操作制備并直接施加到包裝材料中形成的孔的邊緣上或上述預層壓孔上。
[0015]在施加開啟裝置的此類方法中，包裝材料沿給定路徑被推進并且當其孔或預層壓孔中的一個插入在處于打開構造的模具單元的兩個模具之間并面對所述模具時停止。
[0016]此時，模具朝向包裝材料位移以實現閉合構造，在該閉合構造中它們與包裝材料的相對面配合并限定閉合模具腔體，所述閉合模具腔體容納待在其上成形開啟裝置的孔或預層壓孔。然后通過將熔融塑性材料注入由處于閉合構造的模具限定的模具腔體中來進行注塑操作。
[0017]在開啟裝置在包裝材料的孔上形成的情況下，熔融塑性材料從模具腔體的一個側面注入其中，并被迫流入模具腔體內以完全填充模具腔體。當熔融塑性材料凝固時，打開模具并且包裝材料可被再次推進以在開口模具之間形成新孔用于形成另一個開啟裝置。
[0018]在開啟裝置在包裝材料的預層壓孔上形成的情況下，將熔融塑性材料注射到預層壓孔的一個側面上以將該預層壓孔覆蓋直至其環形周邊部分，并以這種方式形成直接附接到預層壓孔上的塑性彩帶部分;然后迫使熔融塑性材料在此類環形周邊部分處刺穿預層壓孔以形成開啟裝置的澆注元件，所述澆注元件從層壓孔的相對側突出，并通過適用于被使用者撕裂以開啟包裝的較小截面的環形膜連接部分附接到彩帶部分。以這種方式，形成預層壓孔的材料首先被刺穿，然后被形成澆注元件的塑性材料重新密封。
[0019]上述類型的注塑設備被廣泛使用并令人滿意地用于直接在片材包裝材料上形成開啟裝置。然而，在行業內，感到進一步改善的需求，尤其是從持續要求增加包裝機的輸出速率并減小其占用空間的角度來看。
[0020]實際上明顯的是，由于施加到包裝材料上以在包裝材料的孔與預層壓孔上形成開啟裝置的指定動作，輸出速率的增加可在模塑設備的占用空間隨之增加的情況下僅通過采取大量模塑單元獲得。
[0021]此外，通過使用具有多個模塑單元的上述模塑設備，在每個孔或預層壓孔以及相鄰孔或預層壓孔之間的距離的可能誤差必定需要通過作用于每個模塑單元和下一個模塑單元之間的包裝材料來進行位置校正，并且進一步增加設備的占用空間，降低輸出速率并增加對包裝材料產生損壞或不可取痕跡的風險。
【發明內容】
[0022]因此本發明的目的是提供用于在用于包裝可傾倒食品產品的片材包裝材料上形成開啟裝置的設備，其允許滿足通常與已知設備相關的前述要求并解決與其有關的缺陷。
[0023]根據本發明，提供根據權利要求1所述的設備。
【附圖說明】
[0024]本發明的三個優選的非限制性實施例將借助示例參見以下附圖描述，其中:
[0025]圖1示出由片材材料制成的密封包裝的部分截取的分解側視圖，并且使用根據本發明的成形設備在所述密封包裝上形成開啟裝置；
[0026]圖2示出在施加開啟裝置之前圖1片材材料的放大截面圖；
[0027]圖3示出為清楚起見除去部分的根據本發明的成形設備的頂視圖；
[0028]圖4示出為清楚起見除去部分的圖3形成設備的透視圖；
[0029]圖5示出在將熔融塑性材料的劑量給料到用于形成圖1包裝的包裝材料上的操作期間，圖3和4的成形設備的給料裝置的一部分的放大側視圖；
[0030]圖6至8示出在不同操作條件期間并且為清楚起見除去部分的情況下，圖3和4的成形設備的模塑單元的放大局部截面圖；
[0031]圖9至12示出在不同操作條件期間并且為清楚起見除去部分的情況下，根據本發明的成形設備的模塑單元的不同實施例的局部截面圖；以及
[0032]圖13至16示出在不同操作條件期間并且為清楚起見除去部分的情況下，根據本發明的成形設備的模塑單元的另一個實施例的局部截面圖。
【具體實施方式】
[0033]圖1中的數字I作為整體指示用于可傾倒食品的密封包裝，該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以上文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形設備10(圖3和4中示出)在其上施加塑性材料的開啟裝置3。
[0034]在所示示例中，包裝I為平行六面體形并且是以商品名Tetra Brik Aseptic(注冊商標)已知的類型。然而根據本發明的成形設備10也適用于有利于用于其它類型的包裝(諸如以商品名Tetra Rex(注冊商標)已知的屋頂式包裝)的包裝材料。
[0035]具體參見圖2，包裝材料2包括:用于剛度和強度的基礎層4，所述基礎層4可由纖維材料(例如紙張)或礦物填充的聚丙烯材料制成；以及覆蓋基礎層4的兩個側面的熱密封塑性材料的多個層5，例如聚乙烯膜。
[0036]在用于諸如UHT牛奶之類的長期儲存的產品的無菌包裝I的情況下，包裝材料2還包括阻氣材料的層6，例如鋁箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，該層6疊置在熱密封塑性材料的層5上，并且繼而用熱密封塑性材料的另一層5覆蓋，所述另一層5形成最終接觸食品產品的包裝I的內面。
[0037]換句話講，當以連續條形式制備包裝材料2時，層5和6限定施加于基礎層4的相應的層壓層。
[0038]包裝材料2還包括多個接收部分8(參見圖2至6)，該多個接收部分8在包裝材料的縱向方向A上等距隔開，并且隨后使用成形設備10將開啟裝置3模塑到該多個接收部分8。
[0039]在所示的示例中，每個接收部分8由所謂的預層壓孔(即穿過包裝材料2的基礎層4形成并被層壓層5，6覆蓋的孔9)限定，使得孔9由相應的片材覆蓋件部分11密封。
[0040]在未示出的可能的可替換實施例中，覆蓋件部分11可甚至僅由層5，6中的一個或一些限定。例如，覆蓋件部分11可僅由阻氣材料制成。
[0041]在未示出的另一個可能的可替換實施例中，覆蓋件部分11可由固定到包裝材料2的剩余部分的補片限定，從而在該情況下密封穿過包裝材料的整個厚度所形成的孔。
[0042]在未示出的另一個可替換實施例中，每個接收部分8可簡單地由穿過包裝材料2的整個厚度所形成的孔限定，并且該孔注定由相應開啟裝置3密封。
[0043]具體地如圖1所示，開啟裝置3具有軸B，該軸B大致垂直于相應的覆蓋件部分11。開啟裝置3基本上包括附接到相應覆蓋件部分11的一個側面Ila(在所示的示例中，最終向內面向相應包裝I的側面)上的彩帶部分(confetti port1n) 12和圓柱管狀饒注元件13，該饒注部件13圍繞相應的孔9固定到包裝材料2，限定食品產品通過其被從相應包裝I傾倒的開口 16，并且作為刺穿該覆蓋件部分11的后續而延伸穿過覆蓋件部分11，從而被布置在覆蓋件部分11的兩個側面I la ,Ilb上。
[0044]頂蓋14(圖1)可移除地安裝到每個澆注元件13，從而即使在移除彩帶部分12和覆蓋件部分11之后也向外關閉相應的開口 16。
[0045]更具體地，彩帶部分12和澆注元件13以一件式模塑，并限定一個開啟裝置3，然而相應的頂蓋14獨立于開啟裝置3地形成并且被隨后施加到該開啟裝置3上。
[0046]彩帶部分12和覆蓋件部分11 一起