用于热封包装件的感应封口器制造技术

一种热封用于制造可灌注食品的包装体的并沿第一方向（Ａ）输入的包装件（３）的感应封口器（１５），该封口器（１５）具有可通过一对第一工作面（２６）和一对沿上述第一方向置入上述第一工作面（２６）之间的第二工作面（２５）与包装件（３）相互作用的感应元件（２０、２１），上述第二工作面（２５）沿第一方向（Ａ）的宽度（Ｌ１）至少在沿垂直于第一方向（Ａ）的第二方向（Ａ）的绝大部分长度上大于第一工作面（２６）的宽度（Ｌ２）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于热封包装件以制造可灌注食品的密封包装体的感应封口器。本专利技术还涉及一种用于连续制造可灌注食品的密封包装体并以上述的感应封口器为其特色的包装机。
技术介绍
许多可灌注食品例如果汁、超高温处理(UHT)牛奶、葡萄酒、西红柿酱等都以消毒过的包装件制成的包装体形式出售。上述包装体的一个典型实例是装有液态的或者说可灌注的食品的称之为Tetra Brik Aseptic(注册商标)的平行六面体形的包装体，该包装体通过折叠和密封具有多层结构的层压包装材料条带而制成，上述的多层结构包括一层其两侧面上包覆有热封塑料层例如聚乙烯的纤维材料层例如纸。在无菌包装长期贮存食品例如UHT牛奶的情况下，包装件具有一层隔障材料层例如薄铝板，该隔障层叠置在一层热封塑料层上并且也由另一层热封塑料层所包覆，最终形成包装体的与食品相接触的内面。众所周知，上述的包装体是在完全自动化包装机上制成的，在包装机上用卷筒供给的包装材料制成连续的管件，包装材料卷在包装机本身通过例如喷撒化学消毒剂(例如过氧化氢溶液)进行消毒，消毒之后，通过例加热蒸发的办法将化学消毒剂从包装材料表面上除去。将上述消毒过的包装材料卷保持在封闭的无菌环境中，然后沿纵向折叠和密封而成一种垂直的管件。将上述管件沿第一垂直方向连续地输进，并对其灌注入无菌的或者说消毒处理过的食品，然后由两对夹头在相等间隔的横截面上将其夹紧。更具体地说，两对夹头周期地依序地对管件起作用而热封管的包装材料，并形成一种由相应的横向密封带(也就是沿垂直于上述第一方向的第二方向延伸的密封带)将其彼此连接的枕状包装体的连续条带。通过切割上述关联的横向密封带将上述的各枕状包装体分离开，然后送到最后压折台上将它们机械压折成最终的平行六面体形状。采用安装在一个夹头上的加热器局部加热熔化牢固夹持在夹头之间的两层热封塑料层而将上述管件的夹持在每对夹头之间的部分热封之。更具体地说，如果隔障材料层由导电材料例如铝薄板制成，包装件通常就采用一种称之为感应热封的方法来密封，在此方法中，当包装材料管被夹头夹住时，在薄铝板内便感应产生涡流而局部加热上述铝板，也同样局部熔化热封塑料层。更具体地说，在感应热封方法中，加热器大体包括一种由两个夹头之一(称为密封夹头)支承并由高频电流发电机供电的感应器，该感应器大致由一个或多个由导电材料制成并且平行于第二方向延伸的感应棒，该感应棒与管件互相作用而在管件内感应产生涡流，将其加热到所需的热封温度，夹头对中的另一个夹头(称之为反夹头)具有由弹性材料制成的压力垫，该压力垫与上述感应棒协同工作而沿相应的横向密封带热封包装管。封口作业结束后，启动由两个夹头之一(通常是反夹头)支承的并与包装管相互作用的切割器，以便沿横向密封带的中线切割管件，也就是从包装管的底端切出一个枕状包装体，因此，上述的底端是沿横向密封的。上述夹头在到达底部固定中心位置时便打开以避免与管件顶部互相干扰。同时，另一对以同样方式工作的夹头则从上部固定中心位置下移，并重复上述的夹持/组合、密封和切割操作。在热封操作过程中分析包装件发现，夹持在相应的一对夹头之间的包装管的横截面内感应产生的涡流沿着一条在感应器与管件相互作用部分的纵向侧面也就是沿平行于第二方向的侧面上是线性的环形路线流动，上述环形路线在靠近横截面的边缘处大致为半圆形。换言之，电流沿感应器与管件相互作用部分的两个纵向侧面和靠近被夹持在夹头之间的横截面的边缘处，呈相反的方向流动，并偏向横截面的中心(“弯离效应”)，因此，端部的横向密封带比中心部分(也就是与最初形成以制成包装管的纵向密封带交叉的部分)要窄。但是，当包装含有小的固体颗粒的可灌注食品(例如含籽粒的西红柿酱)时，上述固体颗粒可能被捕集在两个相接触的包装薄片的未密封部分之间，故希望横向密封带后可能地宽，才能减小通过密封部分发生沟流的可能性。为克服上述缺点，由本申请人提出的专利申请EP 0992431提出包装管的每个横截面在密封之前进行切割。正如上述欧洲专利所述，切割操作与密封操作的顺序颠倒，可使包装管横截面上感应产生的涡流的路线发生变化。就是说，由切割工具在包装管中形成的分割线隔断了薄铝板中电的连续性，因此，由感应棒在包装件中感应产生的涡流局限于上述分割线的相对两侧，换言之，由分割线之一侧的感应棒在包装管中感应产生的涡流倾向于分割线另一侧的感应棒，但由于包装管被切断，便迫使涡流在分割线的同一侧形成一个闭合线路。因此，由于显著地减小了夹持在夹头之间的管的横截面边缘附近的涡流的“弯离效应”，故分割线两侧的密封面积是大致恒定的。图6中的标号50总的示出普通夹头的一个实例，这种夹头可具体用于包装管的横截面在感应密封之前进行切割的包装机。夹头50具有一个垂直于包装管运行方向对称的平面M，并包含两个感应元件51，52，该感应元件置于夹头50的相应面支座内，并通过相应的一对工作面53、54与包装件相互作用。更具体地说，感应元件51是U形的，它具有大致为圆形的横截面，并在外部形成两个对称地位于平面M相对两侧的工作面53。感应元件52由横截面为U形并位于夹头50的中央的直杆构成，它具有两个位于平面M的相对两侧并位于工作面53之间的工作面54。工作面53、54上都具有向着包装管凸起的连续或分段的纵长凸块。业已发现，当使用密封夹头50时，包装管中感应产生的涡流沿着由切割工具切割的分割线之相对两侧上的大致对称的环形路线流动。更具体地说，在分割线的每一侧上，涡流沿每个工作面呈线性流动，并且在靠近包装管的边缘处偏离最小，这种偏离只影响到小部分的密封部位，故可忽略不计。尽管颠倒切割和密封操作顺序比不颠倒的可获得更宽的横向密封带，但是，上述的夹头50仍存在几个小小的缺点使其许多的优点不能被充分利用。具体地说，图7示出与夹头50相互作用的包装管横截面的铝层内的感应功率(实线)和温度(虚线)与离开平面M(也就是离开横截面的分割线)的距离的关系曲线。图7曲线仅涉及由平面M将与夹头50相互作用的包装管横截面理想地分成两半部的一半的情况，应当明白，在横截面的另一半部中的功率和温度的关系曲线最好也是相对于平面M对称的。如图7曲线所示，对于给定的密封夹头50的几何形状(具体地，感应元件51、52的工作面53、54的几何形状)，在铝层中感应的功率在平面M处达到峰值P1*，在每个工作面53处达到峰值P2*，在每个工作面54与邻近工作面53之间有一个最小值，更具体地说，峰值P2*比峰值P1*小得多。沿包装管的铝层的温度分布是由感应元件51、52的工作面53、54的尺寸之比值决定的感应功率分布的直接结果。更具体地说，若沿包装管运行方向移离平面M，也就说移离切割工具在横截面上所切出的分割线，在与夹头50相互作用的包装管横截面的铝层内的温度急剧降低(约降低40％)。上述的温度分布在横向密封带的中央纵向部分引起热封塑料层的过热，致使夹持在夹头之间的熔融塑料倾向于流至密封带外面，从而损坏密封质量。为了弥补涡流偏离区感应的低功率(如同综合图6和7可以推断的那样，这会引起包装管温度不够)，密封夹头50必须在涡流偏离区设置由磁通聚集材料例如含铁素体的复合材料制成的插入件，并且必须在夹头50上横向密封带与包装管上的纵向密封之间的交叉处设置类似的插入件。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热封用于制造可灌注食品的密封包装体的并沿第一方向供给的热封包装件的感应封口器（１５），该封口器（１５）具有可通过一对第一工作面（２６）和一对沿上述第一方向（Ａ）置入上述一对第一工作面（２６）之间的第二工作面（２５）与上述包装件相互作用的感应元气（２０、２１），每个上述的第一和第二工作面（２６，２５）沿上述第一方向（Ａ）有一定的宽度，沿垂直于上述第一方向（Ａ）的第二方向（Ｂ）有一定的长度，其特征在于，上述第二工作面（２５）的宽度（Ｌ１）至少沿第一和第二工作面（２６， ２５）的大部分长度上大于上述第一工作面（２６）的宽度（Ｌ２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A巴比尼，G范加雷兹，
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]