包装机和包装方法技术

［问题］一种包装机和包装方法，其可以防止切割器中的刀具在感应加热时具有不利影响，并且可以通过监控该刀具的故障和由于该故障所致的内含物的泄漏，来控制包装机／填充机。［解决问题的手段］该包装机包括用于使包装材料彼此密封的热封机和用于借助导电刀具来切割该包装材料的切割器，该包装机进一步设有检测装置和刀具监控器，该检测装置用于检测作为受监控相角的来自感应加热器的输出，该感应加热器产生施加给导电材料层的高频电流，该刀具监控器用于基于该测得的相角数据来监控切割器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于由包装材料来制备纸容器的包装机，以及将诸如果汁和牛奶等流质食品包装和填充在纸容器中的包装方法。
技术介绍
如图3和图4中所示，用于获得带有流质食品的纸容器的包装/填充设备制备卷材状包装材料1，该包装材料1具有热塑性材料密封层(诸如低密度聚乙烯)、导电材料(诸如铝箔)和纤维材料的支承材料(诸如层压纸)；使该包装材料1形成圆柱形，用以将流质食品填充在其内；用互相平行的两个密封夹钳2、2和互相平行的两个配对夹钳3、3从外侧夹持圆柱形包装材料，以便使之相互重合；通过将由感应加热器供给的高频电流从密封夹钳施加给导电材料，来加热和熔合热塑性材料密封层，同时下拉包装材料并且保持密封夹钳和配对夹钳；以预定的间隔使包装材料彼此密封，并且用刀具4以预定的间隔切割被密封的包装材料，以便将密封夹钳和配对夹钳与包装材料相分离，从而如图4中所示的那样分别向上返回；以及，然后获得向下坠落的容器5，并且折叠容器的翼片，以使容器形成最终的形状。感应加热器包括高频电源和匹配器；例如，高频电源一次性将诸如三相200V的AC电源转换为DC电源，并且然后用元件(诸如电子管、闸流晶体管、MOSEFET和IGBT)产生具有100Hz到若干MHz频率范围的高频能量；而匹配器使高频电源中产生的高频能量匹配于感应加热线圈所需的电压和电流。在上述填充设备中，密封夹钳对应于感应加热器的线圈。当通过使高频电流流入的线圈的密封夹钳中而产生的磁通量穿过卷材状包装材料层的非铝箔导电材料层的导电层时，在该导电层中感应出高频环流电流(涡电流)，该涡电流在该导电层内流动，以产生与其电阻成比例的热量。已提出一种获得了成功密封带的装置，其中获得了优选的密封带，以便通过在上述密封装置的密封夹钳中提供凸起来切割该密封带。(参考专利文献1)用于切割以预定间隔密封好的包装材料的切割器利用密封夹钳和配对夹钳热封且同时夹持该材料，并且然后通过线性移动或转动刀具来切割该包装材料(如图4中的箭头所示)。专利文献1日本专利公开HEI No.07-164523待由本专利技术解决的问题该现有技术如此构造，致配置成使得使切割器和感应加热器为了进行它们的操作而彼此关联。也就是说，在通过加热和冷却完成对材料的密封之后，立即用刀具进行切割。然而，当用由金属制成的导电刀具(此时该刀具靠近待密封的包装材料的导电材料层)进行感应加热时，由密封夹钳中产生的磁通量穿过导电刀具，因此干扰了感应加热的状态。从而，可能不能获得正确的密封。并且，通过刀具推动器使刀具突出而保持在切割模式。随着刀具的突出，所产生的磁通量穿过刀具，这干扰了感应加热的输出，并且因此而可能提供有缺陷的密封。通过用突出的刀具切割包装材料，内含物可能从有缺陷的密封部位泄漏出。本专利技术旨在提供这样的，其预先防止了切割器中的刀具所致的对感应加热器的不利影响，并且还监控了刀具的故障以及因故障所致的内含物泄漏，以控制包装/填充设备。解决问题的手段用于解决上述问题的本包装机包括热封机和切割器，其中，该热封机用于铺设长的包装材料(其中热塑性材料密封层、导电材料层和纤维材料支承层均层压在另一包装材料上面)，并且用于通过将高频电流从密封夹钳施加给导电材料层来加热和熔合热塑性材料密封层，而使包装材料以预定的间隔彼此密封；该切割器用于用刀具以预定的间隔切割被密封的包装材料；其中切割器的刀具是导电刀具，用于切割包装材料的被密封部分，而该刀具包括相角检测装置和刀具监控器，该相角检测装置用于检测作为受监控相角的来自感应加热器的输出，该感应加热器用于产生待施加给导电材料层的高频电流；该刀具监控器用于基于测得的相角数据来监控切割器。本专利技术的包装方法包括步骤铺设长的包装材料(其中热塑性材料密封层、导电材料层和纤维材料支承层均层压在另一包装材料上面)；通过从密封夹钳施加高频电流给导电材料层，来加热和熔合热塑性材料密封层，以便用热封机以预定的间隔使包装材料彼此密封；以及以预定的间隔使包装材料彼此密封，并且用切割器的刀具以预定的间隔切割包装材料；该方法此外还包括步骤用切割器的导电刀具切割包装材料的被密封部分；检测作为受监控相角的来自感应加热器的输出，该感应加热器用于产生待施加给导电材料层的高频电流；以及用刀具监控器基于测得的相角数据来监控切割器。专利技术效果本专利技术因为如下所述的动作和操作而提供了有利的效果。制备卷材状包装材料，其中，将例如聚乙烯、聚丙烯和聚酯那样的材料制成的热塑性材料密封层、由铝箔等制成的导电材料层、由如纸那样的材料制成的纤维材料支承层以及优选还有热塑性外层层压在一起。该包装材料被加工成管形，其中流质食品被填充在该管内，而管状包装材料彼此叠置，用密封夹钳和配对夹钳从外侧夹持该管状包装材料。然后，用密封夹钳和配对夹钳夹持该包装材料，下拉该包装材料。当通过使感应加热器的高频电流流到线圈状密封夹钳而产生的磁通量穿过由卷材状包装材料中的铝箔制成的导电材料层时，就感应出高频涡电流，从而与导电材料的电阻成比例地产生了热量。当导电材料层被加热时，热塑性材料密封层被加热且熔合。在该加热步骤中，来自用于产生待施加给导电材料层的高频电流的感应加热器的输出，被作为由相角检测装置监控的相角来受到检测。输出(诸如来自感应加热器的输出功率和输出电流)作为被监控的数据不会出现较大波动，而且不出现刀具的位置故障。出乎意料地，当从密封夹钳产生的磁通量穿过导电刀具时，相角响应于在感应加热中的变化而显著地变化。在本专利技术中，切割器通过刀具监控器基于测得的相角的数据进行监控。也就是说，当相角数据异常时，可以暂时停止包装机的操作，并且警告操作者产生了异常状况。当相角数据不是异常的时，包装材料以预定的间隔彼此密封，而切割器用刀具以预定的间隔切割密封的包装材料，以提供容器，并且容器的翼片部分被折叠起来，以将容器加工成最终形状。实施本专利技术的最佳模式以下参考相关附图详细介绍本专利技术的实施例。图3是包装和填充系统的一般简图，其中可以使用根据本专利技术的。在该实施例中，卷材状包装材料1从卷材状材料的卷盘1a供应出来，该卷材状材料加工成管形，而诸如流质食品的内含物从填充管31填充到该管状包装材料1b内。用密封夹钳2和配对夹钳3(未示出)从外侧夹持包装材料，并且包装材料1的两个边缘被彼此叠置，并用感应加热器通过加热和熔合热塑性材料密封层而以预定的间隔彼此密封。然后，用刀具4切割管状包装材料1，以获得容器5，并且如有必要，对容器的平直部分进行折叠，以将容器加工成最终形状。附图说明图1是概括性截面图，其显示了包装和填充系统的一个实施例中的感应加热器和切割器，其中可以使用根据本专利技术的。在该实施例中，管状包装材料1的两个边缘由两个平行的密封夹钳2、2和两个平行的配对夹钳3、3夹持，并且彼此叠置。然后，高频的磁通量由密封夹钳产生，以加热包装材料1中的导电材料层，从而加热和熔合热塑性材料密封层。然后，用刀具4沿着两个已密封段来切割包装材料1。图2是概括性截面图，其显示了包装和填充系统的一个实施例中的感应加热器和切割器的操作，其中，可以使用本专利技术的。在该实施例中，用各自设置成彼此平行的密封夹钳2、2和配对夹钳3、3从外侧夹持管状包装材料，而将管状包装材料1的两个边缘彼此叠置起来。然后，由感应加热器21从密封夹钳2、2产生高频磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包装机，包括：热封机，其用于铺设长的包装材料，其中，热塑性材料密封层、导电材料层和纤维材料支承层被层压在另一包装材料上面，并且用于通过将高频电流从密封夹钳施加给所述导电材料层来加热和熔合所述热塑性材料密封层，从而使所述包装材料以预定的间隔彼此密封；以及切割器，其用于用刀具以所述预定的间隔来切割所述被密封的包装材料；其中，所述切割器的所述刀具是用于切割所述包装材料的被密封部分的导电刀具，并且所述刀具包括：相角检测装置，其用于检测作为受监控相角的来自感应加热器的输出，所述感应加热器用于产生待施加给所述导电材料层的高频电流；和刀具监控器，其用于基于所述测得的相角数据来监控所述切割器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：近野秀俊，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]