专利名称：用于纵向和横向密封管中包装材料的机器的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及的是包装可倾注食品的包装机，这种包装机包含有把连续包装材料的薄片纵向密封构成管子的机构。设置有几对配合的密封夹板(jaw)，这些密封夹板来回地运行，以便间隔规则地夹紧和密封它们之间装满食品的管子。设置有位置控制机构，以便保证设置在薄片上的服务装置(serving means)在加工好的密封包装上正确定位。这里服务装置指的是图案、穿孔、吸管孔等等。
本发明涉及的还是包装上述可倾注食品的包装机中的位置控制方法，这个方法包含下列工序供给包装材料的连续薄片；把薄片做成管子；纵向地密封此管子；用可倾注食品充填此管子；等距离地检测设置在薄片上的标记或是类似物。本发明更进一步涉及的是包装机中用于位置控制的装置。本发明特别涉及的是图案的校正。
技术现状由一卷包装材料来生产液体或是可倾注食品的包装是熟知的，这种包装材料包含有几层纤维材料，例如纸，它的两面覆盖有热塑性材料，例如聚乙烯。包装中包装材料可能与食品接触的一面还包含有一层阻挡材料，例如涂有热塑性材料的铝箔。为了生产上述种类的包装，由一卷上面指出的薄片形式的包装材料为包装机供料。在包装机中最好是通过施加化学灭菌剂，例如过氧化氢溶液，对包装材料进行消毒。在消毒工序期间，灭菌剂最后也通过，例如加热汽化的方法而从包装材料的表面上除去。
消过毒的包装材料然后做成纵向密封的管子。用消过毒的可倾注食品充填此管子。一般说来，有关这样的可倾注食品的例子例如有果汁，消过毒的或是高温处理(UHT)过的牛奶、酒、番茄酱、香子兰酱或是高粘度的食品等。充填了食品的管子接着在一对或多对携带密封机构的循环链条或往复构件之间通过，具体讲是在一对带链的一个上有热密封夹板，而另一个带链上有对置的密封夹板，其中的密封机构间隔规则地夹紧并密封管子。所得到的密封包装材料的条带然后在连续充填并密封的包装之间切割，因而给出许多分离的包装。
已知有各种包装，例如平行管式包装。被称为Tetra BrikTM的就是这样的包装。另一已知包装是所谓的Tetra PrismaTM，这是带有斜面的平行管式包装。为了生产这样的包装而设置了两个循环链条运输器，它们分别装备有密封夹板和对置的密封夹板。这两个循环链条限定了相应的循环路径，它们彼此相对并且彼此平行，包装材料的管子就供给在它们之间。一个循环链条上的(热密封)夹板与另一个循环链条上来回运动的相应对置的压力密封夹板配合，以便间距规则地夹紧管子并使管子密封，这样就提供了横向的密封，因而产生枕头形状的包装，然后它可能，例如，通过折叠而做成成品形状，然而这与本发明是不相关的。
具有四面形状的包装，例如，Tetra ClassicTM或是TetraClassicTMAseptic也是已知的。因此就有两对循环链头运输器。每一对运输器都是由一个携带(热)密封夹板的循环链条和另一个携带对置的密封夹板的循环链条组成的，因此在夹紧和密封操作的时候，夹紧和密封操作是由相应循环链条上的夹板往复进行的，这样就使得在第一方向扩展的第一密封的材料条带后面跟随着在与第一方向垂直的方向上扩展的随后的密封的材料条带。用这种方法生产了具有四面形状的包装。
包装材料通常是在一面预先印有一系列等间距的同样图案，这些图案最后将处在形成包装外表面的那些部分上。包装材料的薄片也可以带有，例如，吸管孔、穿孔或是穿孔的角落等。在这个申请中，全部图案、吸管孔、穿孔等表示为服务装置，这是因为它们无论怎样都是为用户或是厂家服务的。对于这些服务装置共同的是，在加工好的包装上它们的位置应该从一个包装到另一个包装是不变的，也就是说，包装材料的薄片必须准确地定位，以便保证印刷上的图案与/或吸管孔与/或开口装置，例如穿孔角落部分在加工好的包装上正确定位。然而很难保证包装材料的管子被这样供给，使得包装以这样的方式被形成，密封及最后地切割，即图案等都被正确地定位。在操作期间由于包装材料受到机械变形、热的作用、所形成的管子充填了产品等，所以包装材料可能变形。在预印刷操作期间(或是在形成穿孔等期间)也可能产生变化。
如上面指出的有关包装机的已知例子是被称为TBA/19和TBA/21的包装机，这种包装机可以从意大利摩德纳市(Modena)Via Delfini1的Tetra Brik Packaging System那里得到，它是用于制造已知注册商标为Tetra BrikTM的平行管式的包装，或是已知注册商标为TetraPrismaTM的带有斜角的平行管式包装。在这些已知的包装机中，使用了自动图案校正系统，这种系统具有一些连接到这个包装机的密封夹板上的折叠活片，以便在操作期间，或多或少地拉动材料进入包装机的形成和密封部件之内。在EP-A-887 265和1999年6月9日授予的意大利专利1 296 062中描述了这样的装置。然而这种解决方案是相当复杂的。此外，如果这个构思用于生产具有四面形状的包装，则将是更加复杂的。
也已经知道在包装机的每个密封夹板上使用所谓的折尺，来调节包装材料薄片的路径长度，使得保证在加工好的包装上使印刷上的图案定位正确。对于例如，生产具有四面形状的包装来说这是已知的。然而，使用这样的折尺是不利的，这是因为如果在生产运行期间，发现包装材料薄片相对于加工好的包装定位是不正确的，生产必须立时停止，必须把折尺替换为短的或是长的折尺，以便在可以重新开始生产以前，提供必要的图案改正。因此，换句话说，折尺必须由人工来交换，而且必须有许多各种的折尺可以使用，操作员必须知道使用哪个折尺等，这是不利的。这既费力又费时，此外，如果生产运行中止，在再次开机的时候，可能引入其他问题。通常，是在包装机的开动阶段产生问题，这是因为密封夹板的操作必须与材料薄片是同步的。对于高速运转的包装机来说，如果不是实时校正的话，即使是在一套图案的理论位置中有很小的移位，最后也可以增加到包装必须抛弃的程度。对于预成型的穿孔、吸管孔等来说，通过，例如，折叠活片和制动薄片所必须的制动机构等的拉动操作可能是关键性的，这是因为穿孔可能撕破或是被变弱，吸管孔也一样，这是很严重的因为不仅包装的视觉受到影响，而且其功能也受影响。因此，所建议的解决办法没有一个工作得令人满意。
已知生产Tetra ClassicTM/Tetra Classic AsepticTM的包装机是TC/TCA 65，它可以从瑞典的TetraPak Stalvall处得到。
发明摘要因此本发明的目的是提供一种如开始提到那样的包装机，按照这种包装机提供了位置控制，这样就使服务装置，例如，图案、吸管孔或是穿孔在加工好的包装上正确定位。本发明的目的尤其是提供一种包装机，通过这种包装机可以快而精确地进行位置控制，特别是进行图案的校正，而且在检测到位置偏差等的时候，按照这种包装机，可以连续地进行位置控制，而不需要停顿生产运行。本发明的目的也是提供一种不需要操作员有创造性的包装机。
更进一步的目的是提供一种上面指出的包装机，通过这种包装机能简单容易地进行位置控制或是图案校正。尤其是需要开始指出的包装机，这种包装机以高速运转仍保证服务装置，例如，图案、吸管孔等在加工好的包装上定位正确。
更进一步，在开始指出的包装机中需要一种用于位置控制，具体讲是用来图案校正的装置，通过这种装置可以达到上面提到的目的。具体讲是需要一种装置，它能容易地安装在已有的包装机上。尤其是需要如上面分别指出的包装机和装置，它们允许进行实时校正，而且通过它们，哪怕是上面指出的服务装置，例如图案，的理论位置中小的偏差都可以在早期得以处理。还需要一种包装机和装置，通过它们可以避免由于图案或是其他服务装置的不正确位置而必须抛弃已经生产的包装。
更一般地说，本发明的目的是分别提供一种包装机和装置，用于连续生产包含可倾注食品的细菌分解的密封包装，就位置控制或是图案校正而言，通过这种包装机和装置可以避免与已知包装机相关的典型缺点。另外一个目的还是分别提供一种包装机和与包装机一起使用的装置，其中可以实现位置控制/图案校正，而不用在薄片上产生机械载荷，此机械载荷可能对例如穿孔、吸管孔等产生损害。
更进一步，在开始指出的包装机中需要一种位置控制的方法，通过这种方法可以满足上面提到的目的。
因此，提供了一种如开始指出的包装机，其中的位置控制机构包含有在夹紧和密封以前，自动连续调节包装材料薄片路径长度的机构，这样就使得设置在包装材料薄片上的服务装置的位置可以受到控制，以便在加工好的密封包装上具有预定的位置。如上面指出的，服务装置可以包含有图案，而且包含吸管孔、穿孔或是类似物。
尤其是这个位置控制机构是安排在相应密封夹板的上游起作用。这个位置控制机构包含有折尺和可操作来调节折尺长度的致动机构。每对密封夹板中的一个密封夹板，具体是这个对置的密封夹板，都包含有一个折尺，这个折尺滑动地装在这个密封夹板中。这个折尺包含有用来作用于材料薄片上的直尺部分和一个后部，这个后部受到推动就使折尺相对于折尺安装在其中的密封夹板做滑动移动。密封夹板中的折尺上连接有保持机构是有好处的，这个保持机构具体是由一个对折尺加偏压的弹簧组成的，而保持机构的另一侧上带有一个可旋转的滚珠轴承(ball bearing)。
这个致动机构可以包含一个对滚珠轴承起作用的枢轴式安装的凸轮部件和一个根据来自控制机构的信号控制这个凸轮部件的驱动机构，而这个控制机构则与检测机构相联系，这个检测机构例如是设置在包装材料薄片上用于检测标记(或是服务装置)的位置/位置偏离的光电元件。在一个实施例中，驱动机构包含有多级的气缸装置，它驱动连接到凸轮部件上的联结系统。这个气缸装置可以包含三个串联的气缸，其汽缸冲程分别为2mm，1mm和0.5mm，这样就使得折尺能受到控制，以便相对于它安装在其中的密封夹板选取七个不同位置中的任何一个。在一个可供选择的实施例中，这个驱动机构包含有一个步进马达。
包装材料薄片可以装备有等间距的标记或是标号，它们是用于通过检测机构检测这些标记的位置，这个检测机构连接到对致动机构进行控制的控制部件上。不用独立设置专门用于检测目的的标记，服务装置也可以用于检测的目的，这种服务装置，例如，吸管孔等。在一个具体的实施例中，密封夹板是这样安排在循环链条上的，以致于在运转中相继提供密封，这种密封彼此形成大体上是成90°的角度，这样就使得产生了具有四面形状的包装，例如参阅本申请中先前指出的Tetra ClassicTM或是Tetra Classic AsepticTM。
因此也提供一种对连续包装材料薄片上服务装置的位置进行控制的装置，以便用在包装上面指出的可倾注食品的包装机中，这种装置包含有用于在包装机中夹紧和密封以前，自动调节包装材料薄片路径长度的位置控制机构，这样就使得在材料薄片上设置的服务装置的位置可以受到控制，以便在加工好的密封包装上有预先决定的位置。
位置控制机构具体讲包含有可操作来调节折尺长度的致动机构，而此折尺设置得与密封夹板相连，密封夹板则设置在循环链条上，用于与设置在另一个循环链条上的密封夹板相配合。致动机构具体讲包含有枢轴式安装的凸轮部件和控制凸轮部件的驱动机构，这个凸轮部件作用在一个滚珠轴承上，这个滚珠轴承借助于保持机构连接到折尺上。这个驱动机构具体讲包含有多级的气缸装置，它驱动一个连接到凸轮部件上的联结系统。如果驱动机构，例如，位于这个包装机外壳外面的话，这个联结系统可以是选择性地提供。另外，这个驱动机构包含有一个步进马达。这个位置控制机构另外还包含有检测机构，用于检测设置在输入包装机中连续材料薄片上的标记或是服务装置的位置，这个检测机构连接到一个控制部件上，这个控制部件对致动机构进行控制并在检测到位置偏差的时候，向该控制部件提供一个信号，这样就使这个控制部件对致动机构进行控制来调节这个折尺的长度。做为选择，是在检测到标记或是类似物时向控制部件提供信号，这样就使这个控制部件解释并评价这个信号，决定是否必须进行位置校正，或者折尺的位置相对于其当前位置是否需要变动。具体讲这个装置是用于包装机中，来生产具有四面形状的包装。
因此，也是在本申请先前指出的包装可倾注食品的包装机中提供一个位置控制的方法。这个方法的特征是通过下列工序检测标记或者类似物的位置；向控制部件提供位置/偏离的指示信号；在管状的包装材料薄片上执行横向夹紧/密封操作以前，自动地调节薄片前进的距离。
在一个优选的实施例中，这个方法另外还包含有下列工序起动致动机构作用于折尺上，这个折尺相对于密封夹板是可移动安装的，以便增加/减少其长度，因此在横向夹紧/密封以前调节材料薄片的路径长度。更进一步，每对密封夹板中的一个都包含有一个滑动地安装在其中的折尺，以便作用在材料薄片上。更加具体的是，这个方法包含有下列工序作用在一个连接到折尺上的滚珠轴承上，这个滚珠轴承与致动机构的凸轮部件相接触。另外服务装置还可以包含有图案、吸管孔、穿孔或者类似物。这个方法包含有下列工序是有好处的利用步进马达、气缸装置或者类似物来驱动这个致动机构。
本发明的优点是能够连续并自动地控制，例如，图案的位置，尤其是能自动并连续地进行图案校正。本发明还有一个优点是，提供的装置可以放在已有的包装机内，而且这个构思可以在制造新包装机的时候使用。
附图简述参考附图，下面将以非限制的方式对本发明作进一步地描述，附图中有
图1A非常示意地画出一个带有位置控制机构的包装机；图1B以放大图的方式示意地表示出图1A中的步进马达；图1C的放大图表示出图1A中的检测机构；图2示意地画出其中安装了折尺的对置的压力密封夹板的剖视图；图3画出了一对配合的密封夹板，其中一个包含有折尺；图4A是带有折尺、阻挡装置和滚珠轴承的对置的压力密封夹板的详图；图4B是图4A中的机构的部件分解图；图5表示出包含有按照第一实施例的驱动机构和凸轮部件的致动机构；图6表示出包含有按照第二实施例的驱动机构和凸轮部件的致动机构；图7A画出的致动机构作用于这个折尺上，并使其采取相对于密封夹板的第一位置；图7B画出的致动机构作用在这个折尺上，并使其采取相对于密封夹板的第二位置；以及图8非常示意地画出了带多级气缸作为驱动装置的包装机的一部分。
本发明的详细说明图1非常示意地画出了包装机100，它用于生产具有四面形状的包装，例如Tetra ClassicTM或者Tetra Classic AsepticTM。预先印好的材料薄片101装载在一个卷筒上，从这个卷筒它供应给消毒机构102，材料薄片在这个机构中暴露于，例如，过氧化氢中。然后它供给加热机构103，以便，例如，通过热汽化的方法除去杀菌剂。材料薄片101通过破碎辊104，104，并接着形成纵向密封的管状。预先印好的标记(或者服务装置)然后由检测机构，例如光电元件105形式的检测机构来检测，以便记录印刷在包装材料薄片上的标记。做为选择，这里可以有一个以上的光电元件。也可以有不同种类的标记，例如标号，条形码，然而它们也可以是服务装置本身，这些服务装置因而就具有双重目的，也就是作为指示(标记)和它们的真实目的，例如吸管孔、穿孔或者类似物。根据不同的执行过程，它们可以安排在管子的内部或外部。此外可以在薄片形成管子以前进行检测工序。在一个实施例中，光电元件105读出在材料薄片101上等距离设置的标记。
由光电元件105得到的信息经过电缆106传送到控制部件107，而这个控制部件则安排得与包装机相连或在包装机的外面。信息在控制部件107中被处理，而且作出决定是否需要校正位置，以及怎样对其进行校正。控制部件107是可编程的，它可以，例如，计算标记的位置，因此服务装置相对于基准位置的位置，位于加工好的包装上所期望的位置。控制部件107对驱动机构410进行控制，在实施例中这个驱动机构包含有一个步进马达，在图1B中较详细地表示了这个步进马达，在图1A中表示为1B。在图1C的放大图1C中更清楚地画出了光电元件105的位置。
这个驱动机构构成了致动机构(没有在图1A中画出)对折尺起作用的部分，这个折尺设置得与用来横向夹紧和密封管子的密封夹板相连，而管子则每隔一定间隔就由产品所充满。在下面将更彻底地说明这个功能。
图2是带有折尺5的对置的(压力)密封夹板1的截面侧视示意图。这个对置的密封夹板1包含有主体2，第一和第二体积限定部分3，3经由固定机构4连接在这个主体上。在夹紧和密封工序期间接触面6接触着薄片。主体2装备有用于连接到循环链条(没有画出)上的连接机构7，这个循环链条大体上按照现有技术的包装机那样，驱动几个类似的密封夹板，沿着管状的材料薄片(看图3)做同步运动。就循环链条而论，此连接机构7为密封夹板构成一个枢轴点。一个小的导辊9位于密封夹板的相反端部。一个大的导向直尺8安排在主体2上，用于在最后的密封阶段提供对密封夹板的支承。在这个图中，只画出了一个折尺5，然而没有表示出这个折尺是怎样根据本发明的构思而滑动地或可移动地安排的，另外将参考，例如，图4A，4B对此进行描述。
图3示意地说明了图2中的对置的密封夹板1，它正在与热密封夹板1′配合来夹紧和热密封供应在它们中间的管状薄片101。正如现有技术的包装机一样，密封夹板1，1′往复地被驱动，每隔一定间隔夹紧和密封它们之间的薄片，这样就使得提供了横向密封。每个密封夹板1，1′都连接到循环链条(没有画出)上，每个循环链条都包含几个密封夹板，分别用于如上所述的相互配合过程。对于生产具有四面形状的包装来说，与上述循环链条垂直地设置了另一对这样的循环链条，而在这两对循环链条上的配合夹板则轮流地起作用，这样就使得彼此垂直地提供连续不断的横向密封。这是从生产，例如，Tetra ClassicTM或Tetra Classic AsepticTM的包装机那里大家都知道的。
图2和3只是画出来说明密封夹板的功能，其中每个对置的压力密封夹板都装备有一个能对材料薄片101的前进路径产生影响的折尺。
图2原则上讲是沿图3中线I-I的一个截面视图，箭头C，C指出密封夹板为执行夹紧和密封操作的运动方向。
图4A画出了一个对置的压力密封夹板10，这个夹板带有一个可移动或滑动安装的折尺20，这个折尺安排在起轴承盖作用的第一部分11和第二部分12之间。第一和第二部分11，12由衬套18，18固定成一体。滚珠轴承26连接在折尺20上，为的是传送致动机构中凸轮部件的运动，图中这个致动机构没有画出来。参考图5，6，7A，7B将进一步对此进行说明。
图4B的部件分解图表示了图4A中的对置的压力密封夹板，它更详细地公开了滚珠轴承26事实上是怎样连接到折尺20上的，而这个折尺具有作用在材料薄片(没有画出)上的直尺部分21和后部22，这个后部被推动来产生折尺20相对于密封夹板11，12的滑动，而折尺就安装在它们中间。
轴承滚柱16，16安装在轴15上并由挡圈17，17连接在此轴上。
在第一和第二密封夹板部分11，12之间，设置了一个平的支承件13，而为了安装的目的，板片29则用螺钉固定在第一部分11上。滚珠轴承26通过一个轴销装在保持机构或保持杆25中，这个轴销穿过保持机构或保持杆25上叉形端部的两个洞，并通过垫圈27，27而固定在它们之间。保持机构25的相反端部包含有一个凹口，在这个凹口中插入了折尺20的后部22的突出部分，这样就使得保持机构25在移动折尺20中能起作用，这个移动是沿着致动机构(没有画出)在滚珠轴承26上产生的运动的方向。促使折尺向外的弹簧23安装在保持杆25的保持部分上。弹簧23安装在保持机构或保持杆25的通过支承构件10面向折尺20的部分上。因此，在致动机构经由凸轮部件向滚动在凸轮部件(没有画出)上的滚珠轴承26上施加压力的时候，这个作用力将经由保持机构25被传递并相对于密封夹板向外推动安装在夹板之间的折尺20，作用于材料薄片上，以使在薄片事实上被夹紧和热密封以前，延长材料薄片前进的路径，这里的夹紧和热密封是在对置的密封夹板10和配合热密封夹板(没有画出)之间进行的。
在图5中画出了致动机构40，其中的驱动机构41包含有由可编程控制部件(在图中没有画出)控制的多级气缸装置，用于启动运动传递过程以改变凸轮部件60的位置，而凸轮部件则决定着滚珠轴承26(没有画出)的运动，如图4A，4B中所示，还参看下面的图7A，7B。这个多级气缸装置可以，例如，包含有三级的汽缸装置，它带有三个串联安排的气缸，其冲程长度分别为2mm、1mm和0.5mm，它们分别产生相当于移动0.5mm、1mm、3.5mm的七个位置。第四级可以，例如，用来代表薄片的路径不必变动的基本的设置情况，也即不用采取措施来校正位置。当然，这涉及的只是一个具体的实施例，可以使用任何种类的多级气缸装置。本发明当然不限于使用多级气缸装置作为驱动机构，而这涉及的只是一个具体的实施例。
然而，在这个实施例中，多级气缸装置41是连接在杆42上，这个杆42成为联结系统65的一部分，而这个部分造成了改变凸轮部件60的位置的机械传动。杆42连接到杠杆43上，这是因为其远离气缸装置41的端部插入在杠杆43的叉形部分中。杠杆43包含有一个大体上垂直地设置在这个杠杆中心的通孔，而且这个杠杆经由一个伸出的叉形部分54连接到支架51上，这个叉形部分是直立地安排的，并且包含有两个通孔，这两个通孔安排得使杠杆的通孔与叉形部分54的通孔相吻合，一个轴销插入通过这两个孔，并借助于挡圈和衬套49固定住。在杠杆43的与杆42的插入部分相对的端部，设置了另一个通孔，以便借助于由螺母45固定的螺丝44来固定压缩杆46的端部。压缩杆46由弹簧47加压，而且垫圈插入在具有通孔的支架51中，这个通孔大体上安排在支架的中点，在支架51的另一侧，压缩杆46的另一个端部连接到叉形连杆56上，此叉形连杆通过一个轴销或类似物而枢轴式地连接到凸轮部件60上。凸轮部件60大致在其中部设置有一个孔，用来借助叉形连杆56而接纳连接销57。在凸轮部件60的上部，设置了另一个通孔，在这个通孔上安排有另一个叉形连杆58并由轴销59固定。这个上部的叉形连杆被固定到包装机的外壳上，这个凸轮部件因而可以绕着由轴销59构成的枢轴点做枢轴式运动。在相反位置，在凸轮部件的两侧都安排有凸轮部件滑动件63，64的自由端点，并由螺丝64固定在此凸轮部件上。
由驱动机构41传递的运动是通过压缩杆46传递的，此压缩杆则借助于叉形连杆56连接到凸轮部件60上。对来自驱动机构41所传递运动的最大反应因此是产生在凸轮部件60的下部自由位置。滚珠轴承26(图上没有画出)沿着凸轮部件60滚动，这通过图7A，7B更清楚地表示出来。如果这个凸轮部件被推向此滚珠轴承，则这个作用力就借助于保持机构而传递给折尺，因而折尺就延长材料薄片必须前进的路径。
图6表示出包含有步进马达的致动机构401的另一种可能的实施例。
图6与图5类似，它表示的致动机构400包含有步进马达410作为驱动机构，而不是图5的多级气缸装置41。步进马达410借助于滚珠轴承(没有画出)连接到偏心轮412上，这个偏心轮在挡圈(没有画出)上面以通常方式通过支架411连接到接近开关(没有画出)上。偏心轮和接近开关连接到一个安全机构上，例如，这里是由螺丝413连接到一个球窝接头的孔上。轴销415的一个端部固定到这个球窝接头的孔414上，轴销415的另一个端部连接在叉形连杆416上，这个叉形连杆由轴销417连接到凸轮部件420上，这个凸轮部件类似于图5中的凸轮部件60。这个凸轮部件的上部设置有一个通孔，用于借助于轴销419连接另一个叉形连杆418。凸轮部件420是经由该叉形杆和固定机构422而枢轴式地安装在包装机的外壳上，这样就使得与循环链条上的密封夹板相连的滚珠轴承接触着这个凸轮部件420，正如以上所讨论的。
在图7A和7B中分别画出了凸轮部件是怎样对密封夹板的这个滚珠轴承起作用的。它表示出如图6所示包含有步进马达410的致动机构400是怎样通过杆415对凸轮部件420起作用的。凸轮部件420由一个机构418固定地连接在包装机外壳的固定部分上，而且它可以绕着构成枢轴点的轴销或螺丝419做枢轴式运动。在图7A中，假设折尺420被尽可能地拉回来，因而凸轮部件420没有在滚珠轴承26上施加压力。因而薄片的路径与基本设置相比缩短了。在图7B中画出的情况中，由于折尺20被向外推动，所以薄片(没有画出)必须采取长的路径。由于步进马达410经由杆415向图中的右边加压，凸轮部件420就绕着枢轴点沿着反时针方向做枢轴运动，因而推动加弹簧偏压的滚珠轴承26相对于密封夹板10向内。正如参考图4A，4B更充分地描述的那样，滚珠轴承26克服弹簧(在这里没有画出)的作用力，被推向折尺20，因而折尺被向外推进，换句话说，这个折尺可以说成是变长了。
当然，可以使用任何驱动机构，不仅是步进马达或多级气缸装置，而且也可以，例如，使用液压机构。凸轮部件也可以用其他的类似部件代替，只要驱动机构以某种方式对连接到可位移安装的折尺上的机构起作用，以使它相对于密封夹板移动就行，这里这个机构最好是一个滚珠轴承。
最后，图8非常示意地画出了包装机外壳110的一部分，在包装机外壳的外面固定了图5中的多级气缸装置41。与凸轮部件60相连接的联结系统在这个图中没有画出来，这是因为它穿过支架或包装机外壳，然而连接到凸轮部件60上的叉形连杆56却画出来了，还可以看到叉形连杆58是怎样固定地连接在这个外壳上，这样就使得凸轮部件可以绕着连接到叉形连杆58上的点作枢轴式运动。在这个图中，只画出了一个对置的密封夹板10，然而可以看到连接到密封夹板上的滚珠轴承26是怎样沿着凸轮部件60移动的，这样就使得折尺20有效长度的位置可以受到控制。正如在这个申请中早期所指出的，在循环链条上安装了几个密封夹板10，用于与设置在另一个链条上的几个密封夹板配合，以便夹紧它们之间的材料薄片。如果要供应具有四面形状的包装，则要有外加的两个循环链条，分别在一个上带有对置的压力密封夹板，在另一个上带有热密封夹板。因而，需要有另外的凸轮部件连接到其他的驱动机构上，以便能够进行位置控制，也是用于夹紧和密封操作沿着前面讨论的垂直方向进行。为了清楚起见，只画出了固定外壳的一部分，然而事实上应该有四个类似的部分，其中两个支承着驱动机构，各驱动一个凸轮部件。
如果折尺是延长了的，这意味着正好在夹紧和密封以前，材料薄片必须前进一个长的距离，而当夹紧作用启动了的时候，这个作用也必须保持到随后的一对配合密封夹板，例如在垂直方向上起作用的夹板，事实上夹紧(和密封)这个薄片。
因此，对于服务装置来说，就得到了位置的连续自动调节，而且包装材料薄片的路径通过控制折尺的长度而被连续地调节。
当然本发明并不局限于具体示出的实施例，而是可以在所限权利要求范围内进行多种改变。特别是可以使用任何一种合适的驱动机构以及检测机构。此外，可以不同方式设置如何的进行检测。仅出于检测的目的或者位置控制的目的设置标记，或者可替换地使用已经设置的现有的服务装置。本发明的概念也可以用于不同种类包装，如硅形包装，具有四面形的包装，的生产。
权利要求
1.一种用于包装可倾注食品的包装机(100)，它包含有对连续包装材料的薄片(101)进行纵向密封以形成管子的机构，用于间距规则地对充填了食品的管子进行夹紧和密封的几个成对的配合密封夹板(1，1′；10)，以及位置控制机构(40，20；400，20)，这种包装机的特征在于位置控制机构(40，20；400，20)包含有在横向夹紧和密封以前自动调节包装材料薄片(101)的路径长度的机构，这样就使得设置在材料薄片上的服务装置的位置可以受到控制，以便在加工好的密封包装上具有预先决定的位置。
2.按照权利要求1所述的包装机，其特征在于位置控制机构(40，20；400，20)安排得在相应密封夹板(1，1′；10)的上游起作用。
3.按照权利要求1或者2所述的包装机，其特征在于位置控制机构包含有折尺(20)和可操作来调节折尺(20)长度的致动机构(40；400)。
4.按照权利要求3所述的包装机，其特征在于每对密封夹板的一个密封夹板(1；10)都包含有折尺(5；20)，这个折尺相对于该密封夹板是滑动安装的。
5.按照权利要求4所述包装机，其特征在于折尺(20)包含有一个用于作用在材料薄片(101)上的直尺部分(21)和一个后部(22)，这个后部被致动，这个折尺就相对于折尺(20)所处的密封夹板(10)做滑动地移动。
6.按照权利要求5所述的包装机，其特征在于保持机构(25)连接到与密封夹板(10)相连的折尺(20)上。
7.按照权利要求6所述的包装机，其特征在于保持机构(25)是对折尺加偏压的弹簧(23)，而在相反的端部支承着一个可转动的滚珠轴承(26)。
8.按照权利要求7所述包装机，其特征在于致动机构包含有一个枢轴式安装的作用在滚珠轴承(26)上的凸轮部件(60；420)，和一个控制这个凸轮部件(60；420)的驱动机构(41；410)。
9.按照权利要求8所述包装机，其特征在于驱动机构包含有气缸装置(41)，它驱动连接到这凸轮部件上的联结系统(65)。
10.按照权利要求9所述的包装机，其特征在于气缸装置(41)包含有三个串联的气缸，其汽缸冲程分别为2mm；1mm和0.5mm，这样就使得折尺(20)可以受到控制，以便采取相对于它安装在其中的密封夹板(10)的七个不同位置中的任何一个。
11.按照权利要求8所述的包装机，其特征在于驱动机构包含有一个步进马达(410)。
12.按照前面权利要求中的任一项所述的包装机，其特征在于薄片(101)上具有等间距的标记。
13.按照前面权利要求中的任一项所述的一种装置，其特征在于位置控制机构另外还包含有检测机构(105)，用于检测这些标记或者服务装置的位置；其特征还在于该检测机构(105)连接到一个控制这个致动机构的控制部件(107)上。
14.按照前面权利要求中的任一项所述的一种装置，其特征在于服务装置包含有图案；其特征还在于位置控制机构包含有图案校正机构。
15.按照前面权利要求中的任一项所述的一种装置，其特征在于服务装置是吸管孔，穿孔，例如，穿孔的角落等。
16.按照前面权利要求中的任一项所述的一种装置，其特征在于密封夹板安排在循环链条上，这样就使得在运转中提供连续不断的密封，这种密封形成彼此大致成90°的角度，这样就使得产生具有四面形状的包装。
17.在包装可倾注食品的包装机中进行位置控制的方法，它包含有下列工序-供给连续的包装材料薄片，-把薄片做成管子；-纵向地密封管子，-用可倾注食品充填这个管子，-检测薄片上等距离设置的标记或是服务装置，这个方法的特征在于它另外还包含有下列工序-当相对于预先决定的位置建立起标记的位置偏差时，-在控制部件中，根据标记/服务装置的检测情况而决定薄片前进的路径是否需要调节与/或需要怎样调节，-在进行横向夹紧/密封操作以形成分离的包装以前，自动地调节薄片前进的距离。
18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于它另外还包含有下列工序-折尺相对密封夹板是可移动安装的，在横向夹紧/密封以前，启动作用于这个折尺上的致动机构，增加/减少折尺的长度，因而调节材料薄片的路径长度。
19.按照权利要求18所述的方法，其特征在于每对密封夹板中都有一个密封夹板包含有折尺，这个折尺是滑动安装在夹板中，以便作用于材料薄片上。
20.按照权利要求18或19所述的方法，其特征在于它包含有下列工序-利用步进马达、气缸装置或者类似物来驱动致动机构。
21.按照权利要求16-20中的任一项所述的方法，其特征在于服务装置包含有图案，吸管孔，穿孔或者类似物。
22.按照权利要求18，19或20任一项所述的方法，其特征在于它包含有下列工序-对连接到折尺上的滚珠轴承起作用，而这个滚珠轴承则与致动机构的凸轮面相接触。
23.用于包装可倾注食品的包装机(100)的位置控制装置，其中使连续的包装材料薄片(101)纵向密封，以便形成一个充填了可倾注食品的管子，这个管子间距规则地由成对的密封夹板沿横向被夹紧和密封，其中材料薄片具有大体上间距规则的服务装置，例如图案，穿孔，吸管孔，这种位置控制装置特征在于它包含有在夹紧和密封以前自动调节包装材料薄片(101)的路径长度的机构，这样就使得设置在材料薄片上的服务装置的位置可以受到控制，以便在加工好的密封包装上具有预先决定的位置。
24.按照权利要求23所述的一种装置，其特征在于位置控制机构安排得在相应密封夹板的上游起作用。
25.按照权利要求24所述的一种装置，其特征在于它包含有折尺(5；20)，这种折尺相对于设置在循环链条上的各个密封夹板是滑动安排的，用于与反向循环链条上的密封夹板配合；还包含有可操作来调节折尺(5；20)长度的致动机构(40；400)。
26.按照权利要求25所述的一种装置，其特征在于它另外还包含有连接到控制部件(107)上的驱动机构(41；410)，这个控制部件控制着驱动致动机构(40；400)的驱动机构(41；410)，这个控制部件(107)接受来自检测机构(105)的信号，而这个检测机构则安排用来检测材料薄片上的服务装置或者标记装置的位置。
全文摘要
本发明涉及的是包装可倾注食品的包装机，这种包装机包含有对一片连续包装材料的薄片进行纵向密封以形成管子的机构；用于间距规则地对充填了食品的管子进行夹紧和密封的几个成对的配合密封夹板，以及位置控制机构。位置控制机构(400，420；20)包含有在横向夹紧和密封以前自动调节包装材料薄片的路径长度的机构，这样就使得设置在材料薄片上的服务装置的位置可以受到控制，以便在加工好的密封包装上具有预先决定的位置。本发明还涉及用于可倾注食品的包装机中位置控制的方法。
文档编号B65B9/20GK1437545SQ01811499
公开日2003年8月20日 申请日期2001年4月19日 优先权日2000年4月20日
发明者M·帕姆奈斯, L－E·佩尔松 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司