气调、吸塑或真空包装机器和方法

摘要

一种气调、吸塑或真空包装机器包括第一供给装置(2)、第二供给装置(3)和密封工位(7)，所述第一供给装置适于向所述机器(1)供给第一膜(30)，所述第二供给装置适于向所述机器(1)供给第二膜(31)，在所述密封工位形成真空和/或引入调节气氛，并且所述第二膜(31)密封于所述第一膜(30)以得到包装(34)。所述机器包括移位装置(20，40)，所述移位装置(20，40)被构造用于压住至少所述第一膜(20)并且驱动至少所述第一膜将至少所述第一膜(20)从初始位置在驱动方向上向着终点位置移动驱动距离，所述移位装置(20，40)被构造用于随后当所述机器处于操作模式时返回所述初始位置。

说明书

技术领域

本发明涉及方法和机器，特别地，涉及一种适于在调节气氛中对产品进行包装(也 被称为MAP包装)、以表皮形式对产品进行真空包装(也被称为吸塑包装)或者对 产品进行真空包装的成形机器。

背景技术

已知真空或气调包装方法和包装机器。

已知的包装机器包括：第一膜供给装置；热成形工位，在此处用第一膜制成容器， 待包装的产品将在随后的步骤中被引入该容器内；第二膜供给装置；以及密封工位， 其被供应第一膜和第二膜二者并且在其间形成真空，或者将气体引入容纳待包装产品 的容器中。随后，在密封工位，将第二膜密封于第一膜，以致得到包装。在随后的步 骤中，该机器中包括的切割装置纵向和横向地切割膜，从而将已经成形的包装分开。

总体上，如US2005/0173289A1中描述的，这种类型的包装机器包括引导第一膜 移动的链条，所述第一膜侧向固定于所述链条，使得它保持绷紧。

发明内容

本发明的目的是提供如下所述的气调、吸塑或真空包装机器和包装方法。

根据本发明的一种气调或真空包装机器包括第一供给装置、第二供给装置、密封 工位和移位装置，所述第一供给装置适于向所述机器供给第一膜，所述第二供给装置 适于向所述机器供给第二膜，在所述密封工位形成真空和/或在两膜之间引入调节气 氛并且所述第二膜密封于所述第一膜以得到包装，所述移位装置适于将所述第一膜在 驱动方向上移动。

所述移位装置被构造用于压住至少所述第一膜并且驱动至少所述第一膜将至少 所述第一膜从初始位置在驱动方向上向着终点位置移动驱动距离，所述移位装置被构 造用于随后当所述机器处于操作模式时返回所述初始位置。

另外，根据本发明的一种气调、吸塑或真空包装方法包括以下步骤：

·通过第一供给装置向机器供给第一膜；

·在将待包装产品安放在所述第一膜上之后，将第二膜定位在所述第一膜上；

·在两膜之间形成真空和/或引入调节气氛。

当所述机器处于移位模式时，经过前述步骤，移位装置压住所述第一膜并且驱动 所述第一膜从初始位置向着终点位置达驱动距离，随后当所述机器处于操作位置时返 回所述初始位置。

得到可将包装过程期间产生的膜浪费减至最少的包装机器和方法。所述方法和所 述机器二者比现有技术已知的任何方法和机器更有效同时更清洁，因为它们实际上没 有产生任何要丢弃的膜，几乎用掉所有膜。得到对环境的影响较小的包装机器和包装 方法。此外，允许填充任何类型的吸塑包装，包括含有伸到所述包装上方的产品的那 些包装。

凭借附图和对本发明的详细描述，本发明的这些和其它优点和特征将变得显而易 见。

附图说明

图1示出根据本发明的吸塑包装机器的侧视图。

图2示出图1中示出的包装机器的立体图。

图3示出图1中示出的机器的详细视图，其中详细示出机器的成形工位和移位装 置。

图4示出图1中示出的机器的详细视图，其中详细示出机器的预密封工位、密封 工位、切割装置和移位装置。

图5示出一旦第一膜经过热成形步骤和冲压步骤后的第一膜的顶视图。

具体实施方式

根据本发明的包装机器1可以是气调包装机器(也被称为MAP包装机器)，它 将待包装产品包在包装内的气体混合物中，使得所述混合物满足包装好的产品的特定 通风需要，或者它可以是真空包装机器或者吸塑包装机器，能够既包装高度比上面安 放产品的托盘的高度低的产品又包装伸到托盘上方的产品。

图1示意性示出根据本发明的吸塑包装机器1。

机器1包括：第一供给装置2，其适于向机器1供给第一膜30；热成形工位4， 在此处，用第一膜30制成至少一个容器32，在填充工位将待包装产品引入容器32 内；第二供给装置3，其适于向包装机器1供给第二膜31；以及密封工位7，在此处 形成真空并且将第二膜31密封于第一膜30，以得到包装34。真空允许将第二膜31 调节成安放在成形区域32中的产品的形状，从而得到表皮型包装34。

另外，根据本发明的吸塑包装方法的一个实施方式包括以下步骤：

·通过第一供给装置2向机器1供给第一膜30；

·在将待包装产品安放在第一膜30上之后，将第二膜31定位在第一膜30上；

·在膜30和膜31二者之间形成真空；

·密封膜30和膜31二者，从而得到包装34；以及

·将包装34分开。

当机器1处于以上步骤中的任一个时，它都处于操作模式，在操作模式下，移位 装置20和40压住第一膜30从而保持其处于初始位置。当机器处于移位模式时，移 位装置20和40压住第一膜30并且在驱动方向上向着终点位置将其拉动驱动距离。 在所述终点位置，在移位装置20和40返回初始位置的同时，移位装置20和40固定 第一膜30。

供给装置2包括将第一膜30向着热成形工位4驱动的至少一个卷绕和开卷装置。 所述供给装置2是现有技术已知的，所以以下将不对其进行描述。

另外，膜30和膜31可由对于MAP、真空或吸塑包装应用而言已知的任何类型 的塑料制成。

另外，热成形工位4包括凸模具5和凹模具6并包括加热装置，凸模具5和凹模 具6适于得到容器32的几何形状，加热装置在图中未示出，用于加热第一膜30以执 行热成形过程。在其它实施方式中，可使用现有技术已知的其它热成形工位(例如， 真空或压力热成形工位)。在热成形工位4中，用第一膜30形成也被称为托盘的容器 32，然后在被称为非成形区域33的区域中将它们相互分开。

如果将要制成单个包装34，则将用第一膜30形成单个容器32，非成形区域33 是所述容器32周缘上的区域。所述非成形区域33将构成所得到包装34的边界35。 如果将要制成多个包装34，则将在热成形工位4形成被非成形区域33包围的多个容 器32，这些非成形区域33将分别形成所得到对应包装34的边界35，从而将第一膜 30的浪费降至最低。

在其它未示出的实施方式中，机器1可不包括热成形工位。在所述情况下，待包 装产品直接安置在第一膜30上或者安置在布置在所述第一膜30上并且作为产品支承 的底座上。

机器1包括移位装置20和40，移位装置20和40适于将第一膜30在驱动方向 上移动。

一旦用第一膜30形成容器32，所述第一膜30就在第一移位装置20的作用下在 驱动方向上向着填充工位移动，在填充工位，将待包装产品安放在每个容器32上。 所述填充可人工地或自动地进行。

然后，第一膜30在第二移位装置40的作用下向着密封工位7移动。同时，第二 供给装置3向所述密封工位7供给第二膜31。所述密封工位7包括顶部模具8和底 部模具9、适于加热顶部模具8的加热装置(图中未示出)、适于形成真空的真空装 置(图中未示出)和作用于顶部模具8上的换气装置(图中未示出)。当第二膜31 进入密封工位7时，向顶部模具8施加真空，使得所述第二膜31向着顶部模具8(之 前被加热)变形，其中，所述第二膜31被加热。同时，将第一膜30定位在底部模具 9上。从底部模具9施加真空，然后从顶部模具8进行换气，使得第二膜31沿着整 个接触表面密封于第一膜30，从而由于加热效果而导致所述第二膜31变形，并适合 安放在容器31中的产品的形状，以致形成多个包装34，也就是说，形成与在热成形 工位4制成的容器32一样多的包装34，这些容器32通过与包装34的边界35对应 的非成形区域33相互固定。在随后的步骤中，通过边界35将所述包装34相互分开。

如果一旦引入待包装产品，该产品就伸到非成形区域33上方，则必须在将第二 膜30引入密封工位7之前加热第二膜30，以在将待包装产品定位在第一膜30上时 适合产品的形状。为此目的，机器1还包括加热工位，在加热工位，加热第二膜30， 之后将第二膜30引入密封工位7，以使第二膜31更具韧性。机器1包括辅助移位装 置53，辅助移位装置53在第二膜31移动通过加热工位时保持夹持第二膜30，从而 防止第二膜31在受热时收缩。当第二膜31退出加热工位时，所述辅助移位装置53 释放第二膜30。所述释放是在靠近膜30和膜31二者首次相互接触的区域发生的。

机器1还包括布置在密封工位7之前的预密封装置52。特别地，所述预密封装 置52布置在膜30和膜31二者之间首次发生接触的地方，即，膜30和膜31离开辅 助移位装置53的地方。所述预密封装置52适于将第二膜31在离散点纵向地密封于 第一膜30。优选地，通过热密封执行密封，但是在其它实施方式中，可通过高频焊 接或者通过其它已知的密封方法来执行密封。因此，通过从膜30和膜31二者进入密 封工位的时刻起通过在特定点进行密封而保持膜30和膜31相互对准，当包装高度超 过对应容器32的高度的产品时，第二膜31更好地适合待包装产品。一旦处于密封工 位7，真空和密封过程就类似于之前描述的过程。

在优选的实施方式中，辅助移位装置53包括带54、使带54移动的导辊55和保 持第二膜32从而抵着带54夹持第二膜32的对置带56。带54与机器1的移位装置 20和40同步地移动。此外，预密封装置53包括第一齿轮57和第二轮58，第一齿轮 57联接到辅助移位装置53的导辊55，第二轮58布置在第一膜30下方。第二轮58 可以是齿轮或平滑焊接辊(smoothweldingroller)。第一齿轮57布置在与第一膜30 最靠近布置的导辊55中。第一齿轮57的齿经过其中带有孔的带54，被支承于第二 轮58上，从而将第二膜31压贴第一膜30。将所述第二轮58加热，随着第一齿轮57 和第二轮58二者旋转从而使膜30和膜31二者向着密封工位7移动，在离散点将膜 30和膜31二者相互焊接。

在其它实施方式中，辅助移位装置可包括链条、夹具和齿轮，夹具将绷紧的第二 膜31固定于链条，齿轮适于在进入加热工位19之前闭合夹具并且在退出加热工位之 后打开所述夹具。可用韧性材料覆盖夹具，从而不留痕迹地保持第二膜31。

预密封装置包括齿轮，该齿轮布置在第一膜30下方，使得最靠近第一膜30布置 的辅助移位装置的齿轮的齿支承于布置在第一膜30下方的齿轮的各个齿上，从而将 第二膜31压贴第一膜30，随着第一齿轮57和第二轮58二者旋转从而使膜30和膜 31二者向着密封工位7移动，在离散点将膜30和膜31二者相互焊接。

在其它实施方式中，齿轮不是必需的，使用任何已知的常规焊接手段，随着膜 30和膜31二者向前移动，执行预密封。

另外，在热成形工位4和密封工位7之间，包装机器1包括用于第一膜30的承 载装置10，承载装置10适于纵向承载所述第一膜30。

在优选实施方式中，承载装置10包括供支承第一膜30的至少一个纵向引导件 11。第一膜30在包括在两个连续容器32之间的非成形区域33上被支承于所述纵向 引导件11上。对于横向于向前移动的第一膜30中形成的每N个容器32，应形成布 置在两个连续容器32之间的N+1个非成形区域33，因此N+1个纵向引导件被布置 成固定于机器1的供支承第一膜30的承载结构50。

在其它实施方式中，特别地，当热成形单个包装34时，承载装置10包括位于第 一膜30下方的承载表面，容器32的底部38支承在该承载表面上。该承载表面可以 是平面表面(例如，台面)，第一膜30与安放在容器32中的产品一起在该表面上滑 动。在其它实施方式中，承载装置10包括形成承载表面的一组横向布置的辊(图中 未示出)，在该承载表面上方，第一膜30以最小摩擦与产品一起滑动。为了防止移动 期间的高摩擦，当待包装产品重时，这组辊是必需的。另外，为了使所述承载装置 10适于容器32的任何深度，可调节承载表面的高度。

在其它实施方式中，承载装置可包括纵向引导件和承载表面二者。

在其它实施方式中，承载装置可包括可回缩传送器带，该可回缩传送器带适于与 引入有产品的第一膜30一起移动到密封工位7，一旦将引入有产品的第一膜30安放 到密封工位7，传送器带就能够退出密封工位7。

另外，移位装置20和40被构造用于当机器1处于操作模式时保持第一膜30处 于特定位置，而当机器1处于向前移动模式时，移位装置20和40适于将第一膜30 在驱动方向上驱动。所述移位装置20和40被构造用于压住第一膜30并且将第一膜 30以移位模式移动。另外，当机器1正在对包装执行热成形、真空、密封或切割操 作时，机器1被视为处于操作模式。

在图中示出的实施方式中，第一移位装置20布置在热成形工位4和密封工位7 之间，特别地，在热成形工位4和填充工位之间，并且第二移位装置40布置在密封 工位7之后。

在图中示出的实施方式中，第一移位装置20包括第一固定承载件22，第一固定 承载件22在热成形工位4和密封工位7之间固定于机器1的承载结构50。第二移位 装置40包括：第二固定承载件29，其在密封工位7之后固定于机器1的承载结构50； 第一可移动承载件21，其能相对于第一固定承载件22在驱动方向上移动；以及第二 可移动承载件28，其能相对于第二固定承载件29在驱动方向上移动。

各固定承载件22和29均具有基本上桥形的几何形状。各固定承载件22和29 均包括支承件24和27和压板23和26，第一膜30布置在支承件24和27上，压板 23和26被构造用于将第一膜30压贴对应的支承件24和27，从而当机器1处于操作 模式时，使第一膜30保持在特定位置。各压板23和26被布置成面对对应的支承件 24和27，并且第一膜30布置在其间。

各可移动承载件21和28具有基本上桥形的几何形状。各可移动承载件21和28 包括支承件44和47和压板43和46，第一膜30布置在支承件44和47上，压板43 和46被构造用于将第一膜30压贴对应的支承件44和47。各压板43和46被布置成 面对对应的支承件44和47，并且第一膜30布置在其间。各可移动承载件21和28 包括作用于对应压板43和46上的垂直致动驱动器(未示出)，从而将所述压板43 和46相对于第一膜30垂直移动。所述驱动器优选地是气动汽缸。

移位装置20和40还包括引导件60和62和纵向致动驱动器，该纵向致动驱动器 作用于对应的可移动承载件21和28上，从而通过引导件将它们在驱动方向上移动。 引导件和驱动器两者均布置在第一膜30下方。驱动器可以是气动的、液压的或现有 技术已知的任何其它类型。移位装置20和40以同步方式发挥作用，将第一膜30间 歇地向前移动。当机器1在操作模式下操作时，可移动承载件21和28布置在最远离 固定承载件22和29的位置，与固定承载件22和29的压板23和26对应的垂直驱动 器启动，从而使压板23和26压贴第一膜30，而可移动承载件21和28的压板43和 46不启动，因此与第一膜30分开。将在该位置执行包装热成形、密封、真空和切割 操作。为了移动第一膜30，一旦操作模式结束，与可移动承载件21和28的压板43 和46对应的垂直驱动器就启动，从而抵着对应的支承件44和47对第一膜30施加压 力；与固定承载件22和29的压板23和26对应的垂直驱动器被禁用，所述压板23 和26与第一膜30分开；并且启动纵向驱动器，从而将可移动承载件21和28在驱动 方向上移动，因此将第一膜30移动到第一膜30再次被保持的下一个位置。当可移动 承载件21和28布置在终点位置时，与可移动承载件21和28的压板43和46对应的 垂直致动器被禁用，从而释放第一膜30，而与固定承载件22和29的压板23和26 对应的垂直致动器启动，从而将所述压板23和26压贴对应的支承件，将第一膜30 固定于终点位置。可移动承载件21和28在对应纵向致动器的作用下向着初始位置 (即，开始位置)移动，重复同样的向前移动周期。

压板23、26、43和46一直被支承于第一膜30的非成形区域33上，而不是被支 承于随后上面将安放待包装产品的容器32上。在图中示出的实施方式中，压板23、 26、43和46具有细长的、平坦条型几何形状。所述压板23、26、43和46纵向对准， 从而作用于第一膜30的边缘上包括的非成形区域33。

在其它实施方式中，移位装置20可包括纵向布置而作用于非成形区域33上的压 板23、26、43和46。所以，对于第一膜30中横向形成的每N个容器32，形成N+1 个非成形区域33，因此布置N+1个压板23、26、43和46。

此外，压板23、26、43和46具有与机器1的节距基本上相等的长度(机器的节 距被理解为是当机器1处于移位模式时第一膜30向前移动的距离)，并具有与对应非 成形区域33的宽度基本上相等的宽度。如果非成形区域33对应于两个连续容器32 之间的非成形区域33，则压板的宽度将基本上是之前宽度的两倍。

在其它实施方式中，压板23、26、43和46可横向于驱动方向布置。

在其它实施方式中，移位装置20可被包括在热成形工位和密封工位中，使得各 工位的顶部模具和底部模具执行可移动承载功能，压板是顶部模具，而底部模具执行 支承功能。

另外，机器1包括冲压装置15，冲压装置15适于对非成形区域33中的第一膜 30进行冲压。在所述第一膜30到达密封工位7之前，特别地，在将产品引入容器31 中的步骤之前，执行冲压操作。在图中示出的实施方式中，冲压装置15被包括在移 位装置20中。冲压装置15包括与固定承载件22联接的至少一个冲压机，固定承载 件22固定于机器1的在热成形工位5和密封工位7之间的承载结构50。

冲压装置15在非成形区域33中制成至少一个孔17和/或凹口18。在优选实施方 式中，当机器1处于操作模式时，冲压装置15在非成形区域33的交叉处制成凹口 18或孔17。在第一膜30的边缘制成凹口18，而在内部的非成形区域33的交叉处制 成孔17。孔17和/或凹口18的几何形状使得它在包装34的边界35上形成倒圆拐角 35b。在图中示出的一个实施方式中，各孔17具有在两个非成形区域33的交叉处制 成的莲座形的几何形状。各凹口18具有一半莲座形的几何形状。

在优选实施方式中，孔17用于在密封工位7执行抽真空。凹口18还允许正确定 位允许将第一膜30向前移动预定距离的第二可移动承载件28(特别地，所述第二可 移动承载件28的压板46)，使得它正确定位在机器1的各个工位内。为此目的，机 器1还包括被构造用于检测凹口18的检测装置(未示出)，并包括将移位装置20和 40定位在根据检测到的值所指示的位置中的控制装置。

当热成形单个容器32并因此间歇地形成单个包装34时，冲压装置15只制成凹 口18。因此，假定在真空成形和密封期间非成形区域33被密封工位7的模具8和模 具9压住，以便形成真空，底部模具9包括侧面开口，通过侧面开口形成真空。否则， 真空和密封过程与之前描述的过程相同。同时，从顶部模具8施加过大压力，使得第 二膜31沿着非成形区域33的周缘密封于第一膜30，从而由于加热效果而变形并且 适合于产品的形状。

在本发明的另一个实施方式中，制造方法并不包括用冲压装置15制成孔17的步 骤。在这种情况下，通过预密封装置52将第二膜31在离散点纵向密封于第一膜30。 随后，在密封工位7，通过形成在密封离散点之间的开口引入喷嘴，从而通过所述喷 嘴形成真空。然后，缩回喷嘴。通过从顶部模具提供换气并且从底部模具形成真空， 由于所述膜30和膜31的兼容性并且在顶部模具8中先加热第二膜31，造成第二膜 31沿着第一膜30的整个接触表面密封。

另外，机器1包括切割装置，该切割装置适于纵向和/或横向切割膜30、膜31， 从而在密封工位7将成形的包装34分开。

在图中示出的实施方式中，切割装置包括与移位装置20的第二固定承载件29 联接的纵向刀刃16。所述纵向刀刃16纵向切割膜30和膜31，经过对应的孔17。切 割装置还包括横向刀刃，横向刀刃联接至机器1的承载结构50，适于横向切割膜30 和膜31，经过孔17和/或凹口18并且将包装34分开，将它们安放在传送器带上。在 其它实施方式中，横向刀刃和纵向刀刃布置在移位装置20的第二固定承载件29中。

尽管描述的实施方式涉及吸塑包装方法和机器，但之前的描述可应用于真空或气 调包装机器和方法，不同之处在于对应于密封工位的地方。在气调包装制造机器中， 密封工位包括顶部模具、底部模具、密封装置、抽真空装置和填充装置，密封装置用 于将第二膜31密封于第一膜30，特别地包围包装34的边界35，抽真空装置用于从 包装34中抽出可能存在的气体，填充装置将所需的一种或多种气体引入包装34中。 这样的密封工位是现有技术下已知的，所以将不详细描述它们。一旦将第一膜30和 第二膜31引入密封工位，就执行抽真空并且通过填充装置穿过由冲压装置15制成的 孔17注入气体，第二膜31沿着非成形区域33密封于第一膜30。为了确保在抽真空 操作期间在正引入一种或多种气体时第二膜32不挡住所述孔17，密封工位7包括通 过孔17引入的用于允许抽真空并且引入气体的器具或喷嘴。

如果制造单个包装34，则形成其中安放有膜30和膜31的密封腔体，在考虑各 模具没有紧靠非成形区域32的情况下，真空装置致使第二膜31鼓起，从而在膜30 和膜31二者之间产生间隙，其中，引入通过其注入气体的喷嘴。然后，缩回喷嘴并 且膜30和膜31二者沿着非成形区域32相互密封。

在冲压装置15只在第一膜30的边缘上制成凹口18的制造方法的一个实施方式 中，在预密封工位52，将第二膜31在离散点纵向密封于第一膜30。然后，在密封工 位，通过形成在密封离散点之间的开口引入喷嘴，从而通过所述喷嘴执行抽真空和填 充。然后，缩回所述喷嘴，将膜30和膜31二者相互密封。然后，在切割步骤中，将 包装34的边界35的拐角35b倒圆。

之前关于气调包装机器的描述可应用于真空包装机器，不同之处在于，在形成真 空之后不执行用气体填充包装的过程。

机器1适于在各操作模式下制成平行布置的一个或更多个包装和平行的一个或 更多个系列的包装，使得机器可容易地适于待成形的包装的不同构造。