[发明专利]用于加热密封包装材料以生产可倾倒食品产品的密封包装盒的感应密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热密封包装材料以生产可倾倒食品产品的密封包装盒的感应密封装置。

背景技术

如已知的，许多食品产品，诸如水果果汁、巴氏杀菌或者UHT（超高温处理）的牛奶、红酒、番茄酱等等，在由已灭菌包装材料制成的包装盒中出售。

这种类型包装盒的典型示例是已知作为Tetra Brik Aseptic（注册商标）的用于液体或者可倾倒食品产品的平行六面体形状的包装盒，其通过折叠并且密封层叠的带包装材料而制成。

包装材料具有多层结构，主要包括用于硬度和强度的底层，其可以由纤维材料层来限定，例如纸或填充矿物质的聚丙烯材料；以及覆盖了所述底层两侧的多个热密封塑料材料层，例如聚乙烯薄膜。

在用于诸如UHT牛奶的长期存储产品的无菌包装盒的情形中，包装材料也包括阻气和阻光材料层，例如铝箔或者乙基-乙烯醇（ethyl vinyl alcohol）（EVOH）薄膜，其叠加在热密封塑料材料层上，并且进而由形成最终接触食品产品的包装盒内部面的另一热密封塑料材料层覆盖。

如已知的，在全自动包装机上制造这种包装盒，在该全自动包装机上由以幅供给（web-fed）的包装材料连续形成管。更具体地，包装材料幅从卷轴上展开并且被供给通过用于施加热密封塑料材料的密封带的工位，以及通过在包装机上的无菌腔室，在无菌腔室处它被消毒，例如通过应用诸如过氧化氢的消毒剂，消毒剂随后通过加热、和/或通过使包装材料经受合适波长和强度的辐射来蒸发。

包装材料幅随后被供给穿过多个成形组件，所述多个成形组件与包装材料相互作用以将其从带形式逐渐折叠形成管形状。

更具体地，密封带的第一部分在材料的最终形成包装盒内侧的面上被施加至包装材料的第一纵向边缘；并且密封带的第二部分从第一纵向边缘凸出。

成形组件一个接一个地布置，并且包括各自的辊子折叠构件，其限定在截面上从C形逐渐变化至基本圆形的多个强制包装材料通道。

一旦与折叠构件互相作用，第二纵向边缘相对于正在形成的管的轴线而位于第一纵向边缘的外侧上。更具体地，密封带完全位于管内，并且面向管的轴线的第二纵向边缘的面部分地叠加在密封带的第二部分上，并且部分地叠加在位于与密封带的第一部分相对的侧上的第一纵向边缘的面上。

上述类型的包装机是已知的，其中，加热密封第一和第二纵向边缘以沿着管形成纵向封口，管随后填充有无菌或者灭菌的食品产品，并且被密封以及沿着等间距隔开的横截面切割以形成枕式包，其随后被机械地折叠以形成各自的平行六面体形状的包装盒。

更具体地，热密封操作包括第一加热步骤以加热第二纵向边缘而不加热密封带；以及第二压力步骤以压缩密封带和纵向边缘。

第一加热步骤熔化了第二纵向边缘的聚乙烯层，其通过传导以将热量传输至第一纵向边缘和密封带，以便熔化第一纵向边缘的聚乙烯层和密封带的热密封材料。

在第二压力步骤，在管外侧的多个第一辊子与在管内侧的至少一个第二辊子之间供给该管。

更具体，第一辊子限定用于包装材料管的强制圆形通道，并且具有在横向于管的路径的平面中的各自的轴线。

在阻挡材料包括例如铝的导电材料片的情形中，纵向封口可以通过感应热密封来形成。

更具体地，包装机包括全部布置在管外侧的密封装置。

密封装置主要包括通过高频交流电流发电机供给电的一个或多个感应元件。

在使用中，在感应元件内流动的交流电流产生大致平行于管的供给方向延伸的交流磁场通量。

该交流磁场通量在铝层中产生了涡流电流以局部地熔化热密封塑料材料。

密封装置安装在第一辊子之上并且与其连接。

尽管是有效的，但是上述类型的密封装置仍留下了改进空间。

需要在工业内改进加热的均匀性，并且因此改进纵向密封的均匀性，特别是在包装机开机时和/或当在包装材料的新卷轴已接合至已有卷轴的区域中执行纵向密封时。

特别地，已知的感应元件包括交流电流在其内沿着相反方向流动的第一和第二桥臂。

第一桥臂布置在由第一和第二纵向边缘与密封带的重叠区域所限定的密封区域前面，而第二桥臂与这样的密封区域间隔开。

因此，仅第一桥臂在密封区域内感应产生了涡流电流，而第二部分在包装材料的与重叠边缘间隔开并且远离其的区域中感应产生了涡流电流。

结果，仅由第一桥臂产生的涡流电流对形成纵向封口是有效的。