用于在装配到能灌装到包装材料管中的食品的包装上的开启装置上施加压力的加压装置

具体实施方式

参照图1和图2，附图标记1表示整个加压单元，其用于在装配到能灌装到包装材料管中的食品的相应包装2上的开启装置3上施加压力。

单元1可结合在背景技术中所述类型的公知食品包装机（未示出）中。

简单来说，连续的管通过幅带供应包装材料在包装机上形成。更具体地说，首先利用杀菌剂在包装机上对包装材料幅带进行杀菌，然后将杀菌剂去除；将杀菌过的包装材料幅带保持在密闭的无菌环境中，对其纵向折叠并密封而形成竖直包装材料管。

用杀菌过的或杀菌处理过的食品填充包装材料管，将其密封，随后沿等距截面切割而形成枕形包，然后利用机械方式对这些枕形包进行折叠而形成相应的最终包装。

所述包装机优选生产能灌装的食品（例如，巴氏杀菌奶或UHT奶、果汁、酒等）的密封包装2。

所述包装机还可生产这样的食品的密封包装2，该食品能在生产包装2时灌装到包装材料管中，并在包装2密封之后凝固。这种食品的一个示例是部分奶酪，其在生产包装2时融化并在包装2密封之后凝固。

在上述类型的包装机上生产的包装2的非限制性示例是以商标名Tetra Brik Aseptic（注册商标）公知的平行六面体形包装或者以Tetra Rex（注册商标）公知的所谓的“屋顶形”包装。

包装材料具有多层结构，主要包括：用于提供硬度和强度的基层，其可包括纤维材料（例如纸）层、或者填充有矿物的聚丙烯材料层；以及覆盖基层两侧的多层热密封塑性材料，例如聚乙烯膜。

在用于长期保存的产品（例如UHT奶）的无菌包装2的情况下，包装材料还包括阻气材料和阻光材料层，例如铝箔或乙烯乙基醇（EVOH），其叠置在热密封塑性材料层上，并继而被形成最终接触食品的包装2的内表面的另一热密封塑性材料层覆盖。

开启装置3从单元1的上游被连续地供应通过胶合单元（未示出）以及将其装配到相应包装2的应用单元（未示出）。

更具体地说，开启装置3被应用到相应包装2的可去除部分（图６），即能从包装２的其余部分分离以倒出能灌装的产品的部分。

所述可去除部分可由胶合或热密封到包装2以封闭包装中的通孔的密封片限定。另选的是，所述可去除部分可由所谓的“预叠层”孔限定，所述“预叠层”孔即在包装材料的基层中形成并由包装材料的其他层（至少热塑性材料层）气密地封闭的孔。

图7放大示出了开启装置3的一个示例，以下参照图7仅以非限制性示例的方式进行描述。

开启装置3大体上包括：

绕包装2的可去除部分应用的框架5，其具有圆形开口6，食品可通过该开口倒出；

装配到框架5以封闭开口6的可去除的螺旋盖7；以及

切割构件15，其在使用中与开口6接合并与包装2的可去除部分相互作用，以部分地使所述可去除部分与包装材料的其余部分分离从而开启包装2。

框架5跨骑包装2的两个相邻壁之间的边缘，例如顶壁8以及与壁8相邻的侧壁10的顶端部分9（图6），并包括相互成预定角度的两个紧固部分12、13。

更具体地说，在胶合单元中，部分12、13被涂覆粘合剂（通常为热熔胶），并且在应用单元中分别被装配到包装2的壁8以及壁10的部分9。

框架5包括限定部分12、13的凸缘14；以及限定开口6并用于接纳盖7的螺纹套环16。

部分12为大致环形，部分13在套环16的相对侧从部分12伸出。

在使用中，凸缘14的部分12、13之间在包装2的壁8和10的相对侧的角度优选为90°以上并小于180°。

在凸缘14的相对侧，盖7由相对于包装2的壁8以锐角倾斜的平坦面11界定。

在部分13的相对侧，凸缘14还包括相对于部分13和壁8倾斜并大致垂直于表面11的平坦壁14a。

套环16从凸缘14伸出，并在开启装置3应用到包装2之后从凸缘14的相对侧向面向包装2的顶壁和侧壁的一侧延伸。

参照图1，单元1大致包括：

固定的支撑结构17；

输送器18，其用于从起点站19a至终点站19b沿方向A供应装配有开启装置3的包装2；

由结构17支撑的输送器20；以及

从带21伸出的多个加压装置25，这些加压装置由输送器20沿与带21形状相同的环形路径P供应，并在沿方向A行进的相应开启装置3上施加压力。

更具体地说，输送器20包括环形的齿形带21，该齿形带缠绕在由马达23提供动力的驱动链轮22上，并缠绕到回行链轮24上；并且加压装置25在链轮22、24的相对侧从带21伸出。

路径P包括：工作部分P₁，加压装置25沿该工作部分在相应包装2上的开启装置3上施加压力；以及回行部分P₂，加压装置25沿该回行部分相对于平行于方向A行进的包装2重新定位。

工作部分P₁是直的并且平行于方向A，加压装置25沿方向A以与包装2相同的速度在工作部分P₁上行进。回行部分P₂包括位于工作部分P₁上游和下游的两个弧形部分以及与工作部分P₁相对并平行于方向A的笔直部分。

各加压装置25（图2、图3、图4、图5）有利地包括：指状件26，其能在第一工作位置与第一休止位置之间运动，在第一工作位置，指状件26在开启装置3的位于包装2的壁8上的部分12上施加压力，在第一休止位置指状件26与开启装置3分离；以及指状件27，其能在第二工作位置与第二休止位置之间运动，在第二工作位置，指状件27在开启装置3的位于包装2的壁10的部分9上的部分13上施加压力，在第二休止位置指状件27与开启装置3分离。

更具体地说，各加压装置25的指状件26和指状件27能独立地在它们各自的第一和第二工作位置以及第一和第二休止位置之间运动。

各加压装置25的指状件26和指状件27分别与开启装置3的表面11和壁14a配合，以分别在开启装置3的位于包装2的壁8和壁10的部分9上的部分12、13上施加压力足够长的时间，以允许粘合剂冷却从而允许各开启装置3牢固地粘附至包装2。

单元1还包括凸轮31（图1和图3），该凸轮沿路径P的工作部分P₁周期性地与各加压装置25上的辊28配合，以使相应指状件26在其第一休止位置和第一工作位置之间运动。

单元1还包括凸轮36（图1和图4），该凸轮沿路径P的工作部分P₁周期性地与各加压装置25上的辊29配合，以使相应指状件27在其第二休止位置和第二工作位置之间运动。

凸轮31固定至结构17并在带21上位于链轮22、24的相对侧。更具体地说，凸轮31位于带21的方向A侧。

凸轮31大致呈平行于方向A为细长的竖直板形式。

凸轮31包括与应用于平行于方向A行进的包装2的加压装置25的辊28配合的轮廓32。

从起点站19a至终点站19b，轮廓32包括：

弯曲部分33，其逐渐接近输送器18延伸并因此逐渐接近装配至沿方向A行进的包装2上的开启装置3延伸；

部分34，其平行于方向A，与输送器18相距恒定距离并因此与装配至沿方向A行进的包装2上的开启装置3相距恒定距离地延伸；以及

笔直部分35，其相对于方向A倾斜，并逐渐远离输送器18并因此逐渐远离装配至沿方向A行进的包装2上的开启装置3地延伸。

更具体地说，部分33相对于方向A向下倾斜，部分35相对于方向A向上倾斜。

凸轮31设计成各加压装置25的辊28在与部分33配合时沿方向Y行进，逐渐接近开启装置3；在与部分34配合时保持与开启装置3的表面11接触；在与部分35配合时沿方向Y行进，逐渐远离开启装置3。

更具体地说，各加压装置25的辊28在与部分33配合时沿方向Y朝向输送器18下降；在与部分35配合时，相对于输送器18升高。

在所示示例中，方向Y平行于相关的开启装置3的壁14a的平面，并与竖向形成锐角（图6）。

单元1（图1）还包括壁41，其限定：引导面42，该引导面沿回行部分P₂周期性地与各加压装置25上的辊50配合；表面43，该表面沿工作部分P₁的初始部分周期性地与各加压装置25的辊50配合；以及凸轮44，该凸轮在工作部分P₁的端部处与各加压装置25的辊50配合，以使指状件26复位至第一休止位置。

更具体地说，各加压装置25的辊50在方向Y上与相关的辊28成一体。

凸轮36（图1和图3）固定至结构17并在带21上位于链轮22、24的相对侧。更具体地说，凸轮36位于带21的方向A侧。

凸轮36包括位于带21的相对侧并因此位于面向开启装置3的一侧的轮廓37，该轮廓37周期性地与沿路径P的工作部分P₁行进的各加压装置25的辊29配合。

从起点站19a至终点站19b，轮廓37包括：

平行于方向A的笔直部分38a；

朝方向A会聚从而逐渐接近装配至沿方向A行进的包装2上的开启装置3的笔直部分38b；

部分39，其平行于方向A，并与装配至沿方向A行进的包装2上的开启装置3相距恒定距离地延伸；以及

笔直部分40，其偏离方向A，从而逐渐远离装配至沿方向A行进的包装2上的开启装置3地延伸。

各加压装置25的辊29在与部分38b配合时沿方向X行进，逐渐接近开启装置3的壁14a；在与部分39配合时，与壁14a上的施加压力配合；在与部分40配合时沿方向X行进，逐渐远离壁14a。

更具体地说，方向X垂直于方向Y。

在所示示例中，方向X大致平行于开启装置3的盖7的表面11，并与水平方向形成锐角（图6）。

各加压装置25（图2至图6）大体包括：

在链轮22、24的相对侧的固定至带21的板55；

销56，其具有与方向X平行的轴线B，在带21的相对侧从板55伸出并相对于轴线B固定；

摇臂57，其绕轴线B相对于销56旋转并支撑指状件26；以及

摇臂58，其绕轴线B相对于销56旋转，功能地与辊28、50连接并与摇臂57弹性地连接，以将相关辊28、50在方向Y上的平移转换成摇臂57绕轴线B的旋转。

更具体地说，各加压装置25的辊28、50绕平行于方向X和相关销56的轴线B的相应轴线旋转，在使用中水平地定位。

各加压装置25的摇臂57大体包括：环形部分60，其装配至销56，以绕轴线B旋转；臂61，其沿相对于轴线B基本成径向的方向从部分60伸出，并且在与轴线B相对的自由端装配有指状件26；以及在与臂61相对的一侧从部分60伸出的附属部63。

更具体地说，各附属部63在辊28、50的相对侧从相应部分60伸出，各臂61在与辊28、50相同的一侧从相应部分60伸出。

各指状件26还朝相关的包装2的开启装置3弯折。

各摇臂58一体地包括：

筒状部分70，其装配到相关的销56以绕轴线B旋转；

三角形凸缘71，其从部分70朝辊28、50伸出，并连接至辊28、50，以允许它们绕它们各自的轴线旋转；

臂72，其相对于轴线B在辊28、50的相对侧从部分70径向伸出，通过螺旋弹簧73连接至相关摇臂57的附属部63的底面；以及

臂74，其从部分70伸出并在相关摇臂57的附属部63的顶面上方弯折。

各加压装置25还包括与相关销56同轴的螺旋弹簧75，其插设在相关板55和相关凸缘71之间。

各弹簧75将相关指状件26加载到第一休止位置。

更具体地说，各弹簧75被预加载成使相关凸缘71和摇臂57、58绕轴线B沿图2和图4中的逆时针方向扭转，以在相关辊28与凸轮31的轮廓32的部分35配合时使相关指状件26复位至第一休止位置。

各加压装置25还包括：

主体80，其相对于轴线B由销56支撑在固定的角位置；

销81，其沿平行于方向Y的轴线C是细长的，相对于轴线C固定，并具有连接至主体80的第一端部；

杆82，其具有装配有辊29的第一端部83以及连接至销81的第二端部的第二端部84，并绕轴线C相对于销81旋转；以及

臂85，其绕轴线C相对于销81旋转，在销81的相对端部装配有指状件27，并通过与销81同轴的螺旋弹簧89弹性地连接至杆82。

更具体地说，各主体80沿销56的轴线B在相应摇臂57、58的部分60、70之间装配至销56。

臂85包括：以绕轴线C旋转的方式连接至销81的端部86；相对于销81成径向的主要部分87；以及自由端88，其相对于主要部分87远离凸轮36弯折并限定指状件27。

更具体地说，各加压装置25的指状件27限定与相关开启装置3的壁14b配合的平坦接触面。

各辊29绕平行于方向Y的相应轴线旋转。

最后，各加压装置25包括螺旋弹簧90（图4），其插设在主体80与臂85之间，以将指状件27预加载到第二休止位置。

更具体地说，各弹簧90被预加载成使臂85大致绕平行于轴线C的轴线逆时针扭转，以在辊28与凸轮36的轮廓37的部分39配合时使指状件27复位至第二休止位置。

在实际使用中，输送器20使加压装置25周期性地沿路径P运动。

更具体地说，在沿回行部分P₂行进时，加压装置25的辊50与壁41的表面42配合，指状件26和27被分别置于第一和第二休止位置。

同时，装配有相应开启装置3的包装2到达起点站19a，并由输送器18平行于方向A供应。

以下参考指状件26和27分别位于第一和第二休止位置的位于起点站19a处的一个加压装置25描述单元1的操作。

带21的运动使得辊28与凸轮31的部分33配合。

部分33朝输送器18向下倾斜的形状使辊28与辊50一体地沿方向Y运动。

辊28沿方向Y的运动使摇臂57绕轴线B沿图3和图4中的逆时针方向旋转。

通过弹簧73，摇臂57绕轴线B的旋转使得摇臂58绕轴线B沿图3和图4中的逆时针方向旋转，从而指状件26从第一休止位置运动至第一工作位置。

在指状件26到达第一工作位置并接触盖7的表面11之前，弹簧73保持基本不变形，使得臂72和附属部63一体地绕轴线B旋转。

在辊28沿部分33的端部行进时，摇臂57绕轴线B的旋转使指状件26与开启装置3的盖7的表面11接触，以在盖7的表面11上基本上沿方向Y施加压力。

当辊28朝输送器18进一步向下运动时，摇臂58进一步逆时针（在图3和图4中）旋转，同时摇臂57以指状件26按压在盖7的表面11上的状态保持静止。

结果，弹簧73略微变短，使得臂72略微接近附属部63运动。

于是，辊28开始与凸轮31的部分34配合。

由于部分34与输送器18相距恒定距离地延伸，因此指状件26将盖7的表面11并因此将开启装置3的凸缘14的部分12按压于包装2的壁8足够长的时间，以使部分12牢固地粘附至壁8。

接下来，辊28沿凸轮31的部分35滚动，同时辊50与凸轮44的轮廓45配合。

由于凸轮31的部分35以及轮廓45逐渐远离输送器18地延伸，因此辊28和50沿方向Y远离输送器18向上滚动。

辊28、50的向上运动使摇臂57、58绕轴线B顺时针（在图3和图4中）旋转，从而使指状件26从开启装置3退回。

由弹簧75辅助指状件26退回，弹簧75使摇臂57绕轴线C顺时针旋转。

当辊28、50分别走完部分35和轮廓45时，指状件26处于第一休止位置。

当辊28与部分33配合时，辊29与凸轮36的部分38b配合。

由于从起点站19a朝终点站19b，部分38b逐渐远离带21地延伸，因此辊29沿方向X远离带21地滚动。

辊29沿方向X的运动使杆82绕轴线C旋转，并通过弹簧89使支撑指状件27的臂85旋转。

辊29沿方向X的运动还使弹簧90伸长。

在指状件27接触凸缘14的部分13之前，杆82和臂85一体地绕轴线C旋转。

一旦指状件27接触部分13，臂85就略微接近杆82地运动，从而略微压缩弹簧89。

此时，加压装置25沿路径P的进一步行进使得辊29与凸轮36的部分39配合。

由于部分39与带21相距恒定距离地延伸，因此指状件27与盖7的壁14a配合并将部分13按压于壁10的部分9足够长的时间，以使部分13牢固地粘附至部分9。

加压装置25沿路径P的进一步行进使得辊29与凸轮36的部分40配合。

此时，弹簧90缩短，从而使臂85沿使指状件27从开启装置3的壁14a退回的方向绕轴线C旋转。

同时，弹簧89使杆82绕轴线C旋转，并使辊29沿方向X朝带21运动。

这时，部分12、13分别牢固地粘到包装2的壁8以及壁10的部分9，包装2此时可从单元1向下游供应。

加压装置25以指状件26和27分别处于第一休止位置和第二休止位置的状态沿路径P的部分P₁行进。

从以上描述将清楚根据本发明的加压装置25的优点。

特别地，各加压装置25的指状件26和27设置成在开启装置3的表面11和壁14a二者上施加压力，以确保部分12、13牢固地粘附至包装2的相应壁8、10。

因此，就开启装置3的被施加压力的区域的形状和空间取向而言，加压装置25具有高度灵活性。

然而，显然在不脱离所附权利要求中限定的保护范围的情况下，可对加压装置25进行改动。