用于生产复合材料包装的设备制造技术

本发明专利技术示出并描述了一种用于封闭复合材料包装(P)的设备，所述复合材料包装填充有不可压缩的流体灌装产品并由圆柱形套筒形成，其中，所述设备能够在操作周期中操作，并包括连续布置的多个处理站(1，6，7，8，9)，其中的一个处理站(8)包括挤压装置(12)，在封闭期间形成的折痕突出端(11)通过该挤压装置能够被挤压到包装(P)的底面上，其中所述挤压装置(12)布置成能够向所述底面基本上垂直地移动。为了确保形成包装底部的局部区域的折痕突出端(11)牢固并稳定地结合至包装底部，并可靠地防止损坏复合材料包装的各个层压层，本发明专利技术规定挤压装置(12)具有至少一个阻尼装置(18，18’)或至少一个阻尼元件(18”)。本发明专利技术还涉及将上述设备用于包装食品的用途，特别是用于无菌灌装食品的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于封闭复合材料包装的设备，所述复合材料包装填充有不可压缩的流体灌装产品并由圆柱形套筒形成，其中，所述设备能够在操作周期中操作，并包括连续布置的多个处理站，其中的一个处理站具有挤压装置，在封闭期间形成的折痕突出端通过所述挤压装置能够被挤压到所述包装的底面上，其中，所述挤压装置布置成能够向所述底面基本上垂直地移动。本专利技术还涉及将该设备用于包装食品的用途，特别是用于无菌灌装食品的用途。
技术介绍
在欧洲，自二十世纪三十年代以来，从专利文献以及大量实践变体形式中就已经得知了用于生产复合材料包装的设备和方法。复合材料包装可以理解为由多种材料(例如纸板和塑料)组成的包装材料制造的包装，所述多种材料例如通过混合挤压以全表面接触的形式结合在一起。在这种复合材料或层压材料的情况下，即使例如复合材料中的一种材料在结合发生之前已经具有孔(例如，在随后开口区域中的穿孔)，也称为全表面结合。复合材料包装接下来用作食品的运输包装和/或保护包装，其中食品通常为液体或膏状。例如，食品可以是饮料、汤、酸奶、奶油冻、酱汁等。已经确立了两种用于生产复合材料包装的基本方法：在第一种方法中，利用从滚筒拉出的片材，沿着轴向围绕灌装芯轴形成套筒，在连续操作中对套筒进行灌装和封闭，从而形成枕形容器。这些枕形容器接下来被分离，并在后面的步骤中形成紧凑结构，尤其是矩形的盒子。在该成形过程期间，在前述步骤中形成的折痕突出端(本领域技术人员也称之为“耳部”)被放到对着包装外部的位置上，并与其结合，也就是说，通常焊接或粘合到包装外部上。这在连续过程中发生，其中通过轧制工艺实现结合，或者在周期性过程中发生，其中待形成的包装在一个处理站停止，并通过挤压工具而处在压力下，该压力针对已灌装的包装有效。习惯做法是将“耳部”向内折叠在包装的随后底端上，即形成包装的预期底部的一部分。在第二种方法中，首先在灌装装置远端上游的处理步骤中，利用最初也呈现为片材的层压材料形成各个毛坯，这些毛坯通过密封纵向接缝而生产圆柱形的包装套筒。在灌装装置中，这些套筒接下来可以形成相对稳定的容器，该容器只向灌装喷嘴开放。就这种类型的复合材料包装及其生产过程而言，习惯做法也是将“耳部”向内折叠在包装的随后底端上，即形成包装的预期底部的一部分。但是，此处包装优选只位于底面的四个边缘上，由此耳部必须布置在由包装封闭的平行六面体内。由于预先制造的包装在形成底部时通常还没有进行灌装，因此两个成型工具对彼此不利。因此，限定的操作条件盛行，所述操作条件尤其独立于包装内容物快速改变的特性。尽管后一种方法比第一种方法更加精细，但是它特别适用于生产高品质的且稳定的复合材料包装，因此几乎专用于生产设定了特别高标准的复合材料包装。本领域技术人员将这种包装归类为“无菌”包装，该包装的首要目的是用来长时间保存高品质食品。此外，这种主要形成为矩形的包装适于接受1.5公升、甚至2公升的大容量灌装。但是，出于美观和/或功能原因，可能需要沿其整个高度不具有恒定横截面积的待生产的包装，即包装不是连续矩形的。首先，这使包装具有引人注意的形式成为可能，因为包装可以具有更好的表面感觉，或者从包装主体的大横截面面积(尤其是包装底部的大横截面积)到包装开口的较小横截面积(尤其是与包装主体连接的倾倒元件的较小横截面积)的过渡可以是恒定的。此外，横截面积的恒定减小具有在无需绝对垂直地按住倾倒元件不放的情况下可以完全倒空包装中的(液体)内容物这样的技术效果。就此而言，包装的上部区域可以发挥漏斗的作用。如果上部区域的形状为平截头棱锥体，倾倒元件布置在所述平截头棱锥体的上表面上，则可以获得极佳的倾倒特性。但是，生产这种复合材料包装对生产包装的机器提出特殊要求。此外，与生产矩形包装的过程相比，必须对处理步骤进行调整。尤其是，包装的设计为平截头棱锥体的上部区域必须在进行灌装之前形成，这使得必须通过包装的形成包装的随后底部的一侧进行灌装。换句话说，穿过设备的灌装区域传送包装，从而“颠倒”地生产包装。WO2012/062565A1已知了一种用于生产这种复合材料包装的设备和方法。因此，在生产该包装的包装底部的期间(该包装由于其外形和易管理性而被认为是特别有价值的)，必须免除在开头描述的限定工作参数的优点，在底部的成形期间，该底部被折叠并且对着已经灌装的包装内容物而被挤压。EP0819602B1已知了一种用于生产复合材料包装的耳部结合装置，但是该复合材料包装由从滚筒拉出的片材以连续过程通过灌装芯轴生产。所公开的耳部结合装置在单个挤压站中对三个包装侧面进行处理，因此，已经由于这个原因，待生产的结合位置上的负荷的分布是相当随机的，并且该分布例如取决于待处理的复合材料包装在传送机内的相对位置。可以预见，在挤压区域中存在局部过载。因此，就现有技术的设备而言，存在下文凸显的高风险：破坏或损害以全表面接触方式互相结合的层压层中的至少一层达到这样一个程度，以致复合材料包装的保护作用在其至少一个特性方面变弱，甚至在最坏情况下失效。现今，复合材料包装的层压体通常基本上由基层形成，例如由克重大约为120g/m2至大约350g/m2的纸板形成，该纸板的外部通常由聚合物层密封，该聚合物层通常由聚乙烯(PE)组成，例如，聚合物层保护纸板免受水分从外部渗透，但是在待生产的结合位置上、尤其是折痕突出端与包装主体的外部结合的区域中还可以充当可熔密封层。如果在无菌灌装技术中使用复合材料包装，则基层在其内侧上设置有阻挡层(通常是铝箔)，其中粘接层布置在基层和阻挡层之间，以提供必要的固定。随后在内侧上再次设置聚合物层。对于该结构，现有技术中已知了大量变型，其中所使用的数量、材料以及材料强度根据层压体类型而具有巨大差异。但是，在各种情况下，事实上由于形成层压体的材料的不同特性和它们可用的层强度，各层对机械负荷反应各异。此外，各层之间的结合根据生产层压体期间设定的工艺参数和其随后的处理而发展出不同特性。如果现在向将要完成并已经灌装有不可压缩流体灌装产品的复合材料包装施加压力，则会在包装主体的多个区域中发生翘曲，所述翘曲在层压层中产生张应力、压应力及弯曲应力。此外，现如今，现代灌装机工作时的循环时间为大约0.7秒至大约1.2秒，因此用于生产复合材料包装的单个设备可以每小时生产数千个复合材料包装，所述单个设备通常构成灌装机的一部分或与其连接，并例如容纳6条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于封闭复合材料包装(P)的设备，所述复合材料包装填充有不可压缩的流体灌装产品并由圆柱形套筒形成，其中，所述设备能够在操作周期中操作，并包括连续布置的多个处理站(1，6，7，8，9)，其中的一个处理站(8)具有挤压装置(12)，在封闭期间形成的折痕突出端(11)通过所述挤压装置能够被挤压到包装(P)的底面上，其中，所述挤压装置(12)布置成能够向所述底面基本上垂直地移动，其特征在于，所述挤压装置(12)具有至少一个阻尼装置(18，18’)或至少一个阻尼元件(18”)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.23 DE 102013015638.61.一种用于封闭复合材料包装(P)的设备，所述复合材料包装填充有不
可压缩的流体灌装产品并由圆柱形套筒形成，其中，所述设备能够在操作周期
中操作，并包括连续布置的多个处理站(1，6，7，8，9)，其中的一个处理站
(8)具有挤压装置(12)，在封闭期间形成的折痕突出端(11)通过所述挤压
装置能够被挤压到包装(P)的底面上，其中，所述挤压装置(12)布置成能够
向所述底面基本上垂直地移动，
其特征在于，所述挤压装置(12)具有至少一个阻尼装置(18，18’)或至
少一个阻尼元件(18”)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述挤压装置(12)具有驱
动装置和挤压元件(13)。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述阻尼装置(18，18’)布
置在所述驱动装置和所述挤压元件(13)之间。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述阻尼元件(18”)布置
在所述驱动装置和所述挤压元件(13)之间，或是所述挤压元件的构成部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，特征在于，所述阻尼装置(18)
具有流体阻尼器。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述流体阻尼器形成为液压
阻尼器(20)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述阻尼装置包括节流阀(21)。
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述流体阻尼器形成为气动
阻尼器。
9.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤尔根·里希特，马丁·贝格尔，
申请(专利权)人：SIG技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH