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CN1309621C - 用于包装可倒出的食品的包装片材 - Google Patents

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CN1309621C CNB028221737A CN02822173A CN1309621C CN 1309621 C CN1309621 C CN 1309621C CN B028221737 A CNB028221737 A CN B028221737A CN 02822173 A CN02822173 A CN 02822173A CN 1309621 C CN1309621 C CN 1309621C
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Abstract

一种用于包装食品并具有多条由压缩压痕所形成的折叠线(4)的片材(2)，该折叠线(4)在材料(2)的最终朝向包装(17)的外侧的表面(23)上具有下凹轮廓，并在相对的表面(25)上具有非凸起轮廓；装饰部分(5)具有印刷区域(36)，其至少部分地包围了一条或多条折叠线(37)，因而可与它们一起对比式地形成可光学检测到的对齐标记(18)。

Description

用于包装可倒出的食品的包装片材
技术领域
本发明涉及一种用于包装可倒出的食品的包装片材。
背景技术
已经知道了多种用于包装可倒出的食品如果汁、酒、番茄酱、经巴氏灭菌或可长期存放的(UHT)牛奶等的材料。
这种包装由包装材料的连续的辊进给的卷形成，该材料卷可被切开以形成坯料，或者被纵向地密封以形成包装材料的管。
包装材料具有多层结构，其包括一层纸材料层，在该层的两面均覆盖有热封材料如聚乙烯的层，在用于长期存放的产品如UHT牛奶的无菌包装中，包装材料还包括隔绝材料层，其例如由层叠在热封塑料层上的铝膜形成，该铝膜又被另一热封塑料层所覆盖，后者最终形成了与食品接触的包装的内表面。
根据一种众所周知的技术，为了生产出无菌包装，将包装材料卷从卷筒上松开，并传送穿过除菌室，在其中例如通过施加灭菌剂如过氧化氢来对该材料卷进行消毒，这种杀菌剂在消毒后例如通过加热和/或对包装材料施加适当波长和强度的辐射来蒸发掉。
然后将消过毒的材料卷折叠成圆柱体，并进行纵向密封，从而以已知方式形成了连续、垂直且纵向密封的管。换句话说，包装材料管形成了除菌室的延伸部分，并且在管中连续地填充可倒出的食品，然后馈送到成形-密封单元中，以便形成单独的包装，利用夹爪对来夹住管并对其进行横向密封，从而形成枕状包装体(pillow pack)。
然后通过切开枕状包装体之间的密封部分以分开枕状包装体，并且将其传送到最终折叠工位中，在这里将其机械式地折叠成最终包装的形状。
通过沿“压痕”于材料中的折叠线来折叠该包装材料，从而形成了包装。压痕通过两个压痕辊来进行，这些辊具有分别带有凸起线和下凹线的相应工作面，这些线精确地对齐以使材料产生局部变形，形成了具有大致U形的截面，并且材料的厚度基本上不发生变化。压痕过的包装材料部分地弹性恢复到其原始形状，因此材料中的永久折叠线比在被压痕时的更浅，并在材料的一个表面、通常是朝向包装外部的表面上具有下凹的轮廓，而在相反的表面上具有凸起的轮廓。
传统的压痕具有若干缺点。
首先，由于生产压痕辊的工作面需要有很高的精度，以保证它们能精确地匹配且不会损坏材料，因此所需要的设备非常昂贵。
其次，当沿折叠线折叠材料以形成包装时，材料可能会产生局部的层离。
已知压痕方法的另一问题如下所述：
虽然包装的形成必须与折叠线匹配，然而通常根据印在材料上的对齐标记来控制包装材料在成形机上的进给。
其原因在于，折叠线的传统的直接光学检测仍存在着问题，迄今为止尚未提出令人满意的解决方案。
压痕和印刷在材料生产周期中的不同阶段进行，因此在这两者之间不可避免存在着对齐误差。因此，采用印出的对齐标记作为应当与折叠线匹配的操作的位置基准不可避免会导致误差。
当采用任何已知的印刷技术来进行印刷时，包装材料在印刷滚筒和相对滚筒之间被压缩。如果采用传统的压痕方法，那么在相对滚筒一侧上的压痕的凸起轮廓产生了推力，导致了包装材料和压痕线凹入侧的印刷滚筒之间的意外的不希望有的接触，这就产生了带有模糊轮廓的线，这会在很大程度上导致无法进行光学检测。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种不存在通常与已知材料相关的上述缺点的包装材料。
根据本发明，提供了一种用于包装可倒出的食品的包装片材，其具有：多条折叠线，该折叠线为在片材的第一表面上具有下凹轮廓并在片材的第二表面上具有非凸起轮廓的压缩线；位于第一表面上的至少一个可光学检测到的对齐标记，该对齐标记至少部分地由压缩线形成；印刷在第一表面上的装饰部分；其特征在于，装饰部分包括至少一个印刷区域，其至少部分地包围了压缩线，并与之一起对比式形成了对齐标记。
根据本发明，可通过具有突出部分的压痕辊和具有光滑的工作面即无凹穴的反作用辊来形成折叠线，这些凹穴在传统的压痕中用作另一辊上的突出部分的“模子”。因此，可以显著地降低压痕设备的成本。
然而，由于材料通过直接压缩来被压痕加工而不受到切割作用，因此因层离所导致的问题及危险得到减轻。
与已知的压痕方法相比，压缩压痕(compression creasing)能够得到更清晰的压缩线，它能够被光学检测到并因而可用作对齐标记。
另一方面，压缩压痕还在包装材料的与相对滚筒接触的表面上产生了平坦或稍稍凹入的轮廓，从而消除了推力，并且折叠线的下凹的相对侧是绝对无油墨的，因而得到了可被光学传感器理想地检测到的高对比度的标记。
另外，根据本发明还提供了一种生产用于包装食品且具有多条折叠线的片材的方法，该方法包括压缩压痕步骤，其中片材在压痕辊和基本上光滑的反作用辊之间被压缩，该压痕辊作用在片材的第一表面上，并具有多个突出部分以生产出形式为压缩线的折叠线，而反作用辊作用在材料的第二表面上，该方法还包括在片材的第一表面上印刷装饰部分的印刷步骤，其特征在于，印刷步骤产生了印刷区域，其包围了压缩线的至少一部分，以便形成可光学检测到的对齐标记。
附图说明
下面将参考附图并通过示例来介绍本发明的一些非限制性的实施例，在附图中：
图1示意性地显示了根据本发明的用于从片材卷中生产无菌包装的机器；
图2显示了根据本发明的片状包装材料的一部分；
图3和4示意性地显示了生产图2所示材料的方法的各个步骤；
图5显示了根据本发明另一实施例的包装材料的一部分。
具体实施方式
图2中的标号1表示了以连续卷3的形式来提供的片状包装材料2的一部分。
材料2的卷3包括多条折叠线4和印刷出的装饰部分5，它们在等于生产一件包装所需的材料长度的间隔R处重复。
卷3可在如图1示意性示出的用于生产无菌包装的机器6上使用，卷3从卷筒7上松开，被传送通过在其中进行灭菌的除菌室(未示出)和组件8，通过组件8来对卷3进行折叠和纵向密封，以便以已知方式来形成连续的垂直管9。
通过已知的充填设备10来在包装材料的管9中连续地填充可倒出的食品，然后将管9传送到成形-横向密封工位14中，管9在此处被夹持在夹爪对(未示出)之间，夹爪横向地密封管以形成枕状包装体15。
然后通过切开枕状包装体15之间的密封部分来分开枕状包装体15，并将其传送到最终折叠工位16中，在此处机械式地折叠枕状包装体15以形成最终的包装17。
通过沿折叠线4对材料进行折叠，并且通过可“读取”位于材料上间隔R处的对齐标记18的光学传感器16来控制材料的进给，从而形成了包装。
根据本发明，折叠线4可通过由压缩压痕工艺(图3)所形成的压缩线来形成。
更具体地说，材料2在压痕辊20和光滑的反作用辊22之间被压缩，压痕辊20的轮廓在图3中以平面图的形式部分地示出，并具有多个与压缩线4相对应的突出部分21，而反作用辊22没有与突出部分21相对应的凹穴。辊20适当地作用在材料的形成了包装外表面的表面23上，即作用在印刷有装饰部分5的表面上，而辊22应当作用在相反的表面25上。
突出部分21的高度范围处于材料2的厚度的50％到90％之间，最好为材料2的厚度的约80%。材料的厚度在压缩期间减少相同的百分比，在此之后材料部分地恢复，但保持永久性的压缩形变。压缩线的残余深度适当地处于材料2的厚度的30％到60％之间，并在压痕期间产生了约80％的变形时等于材料厚度的约50％。
如图4清楚地显示，压缩线4具有由位于材料2的表面23上的台阶侧面26形成的下凹轮廓以及位于相对表面25上的大致平坦或稍稍凹入的轮廓。
图4还以平面图的形式示意性地显示了印刷辊30和对辊31的轮廓，它们在压缩线4处分别与材料2的表面23和25相接触。
如图4清楚地显示，压缩线4在朝向对辊31的一侧上的大致平坦或稍稍凹入的轮廓消除了材料2上的推力，这一推力可能会导致材料的较薄部分与印刷辊30相接触。
因此，印刷辊30只与压缩线4之外的材料2的表面接触，从而在材料上呈现出清晰的“负印刷”的线。
在本发明的一个优选实施例中，可利用压缩压痕的这一特性来得到与压缩线4完全对应的可光学检测到的对齐标记。例如，参考图1和2，对齐标记18可由印刷在材料2上的最终形成了成品包装17的底部的那一部分上的矩形区域36来形成。区域36包围了压缩线4的一部分，从而与压缩线4一起对比式地形成了断开的大致Z形的“负印刷”的对齐线37，其包括相互平行且垂直于卷3在机器6上的进给方向的第一部分37a和第二部分37b，以及相对于部分37a，37b呈倾斜的部分37c形成。
因此，当卷3被传送通过机器6时，对齐标记18就可被一个或多个光学传感器16检测到，该传感器用于控制卷3在各加工工位处的位置，并与用于控制管理卷3的位置的已知装置(未示出)的处理-控制单元41相连。
采用Z形的对齐线37，就可以控制卷3在进给方向和横向上的位置，以便校正仍旧平坦的卷的横向位置，从而执行辅助操作，例如进行切割和施加可除去的拉环或开启机构，或者校正管9的角度位置。
实际上，光学传感器16连续地检测对齐线的第一部分37a、倾斜部分37c和第二部分37b；控制单元41计算检测到第一部分37a和倾斜部分37c之间的第一时间T1以及检测到倾斜部分37c和第二部分37b之间的第二时间T2；可根据T1与T2之比来计算和校正卷3的横向位置误差。更具体地说，如果传感器16位于对齐标记18的中平面上，即处于卷3的正确或基准位置中，那么材料卷的正确的横向位置对应于为1的T1与T2比。如果该比率小于或大于1，那么就应当以已知的方式沿适当的方向横向地移动材料卷，以减小位置误差。
在图5所示的变型中，对齐标记18由压缩线4形成，该压缩线4仅为对齐目的而形成，即它在包装成形方面不起作用，对齐标记18适当地包括方形的印刷区域36，它包围了形成方形的四条压缩线37d，以及沿着方形对角线的压缩线37e。
因此，该标记可以与Z形对齐线37相同的方式来精确地“读取”，然而由于是方形的，因此该标记可在相对于光学传感器16的两个垂直的材料进给方向X，Y上被读取。
例如，在采用标记18作为用于对成品包装17施加开启机构的单元上的对齐标志的情况下上述设置是有用的，在该单元中包装以不同的方位向前传递。
显然，在不脱离由所附权利要求限定的范围的前提下，可以对这里所介绍的材料2进行修改。
特别是，作为标记18的替代或附加，材料可设有以传统方式印刷出的可光学检测到的对齐标记，使得材料2可在传统机器上使用。
标记18也可“直接地”读取，即在无对比式印刷区域的情况下读取。

Claims (9)

1.一种用于包装可倒出的食品的包装片材(2)，其具有：
多条折叠线，所述折叠线为在所述片材的第一表面上具有下凹轮廓并在所述片材的第二表面上具有非凸起轮廓的压缩线(4)，
位于所述第一表面(23)上的至少一个可光学检测到的对齐标记(18)，所述对齐标记(18)至少部分地由所述压缩线(4)形成，
印刷在所述第一表面(23)上的装饰部分(5)，
其特征在于，所述装饰部分(5)包括至少一个印刷区域(36)，其至少部分地包围了所述压缩线(4)，并与之一起对比式形成了所述对齐标记(18)。
2.根据权利要求1所述的片材，其特征在于，所述对齐标记(18)包括至少两个平行部分(37a，37b)以及位于所述平行部分之间的倾斜部分(37c)。
3.根据权利要求2所述的片材，其特征在于，所述对齐标记(18)包括设置成方形的四个部分(37d)和沿着所述方形的对角线形成的倾斜部分(37e)。
4.根据权利要求1所述的片材，其特征在于，所述压缩线(4)由陡峭侧面(26)朝向所述片材的所述第一表面(23)而形成。
5.根据权利要求1所述的片材，其特征在于，所述压缩线(4)的深度处于所述片材(2)的厚度的30％到60％的范围内。
6.根据权利要求1所述的片材，其特征在于，所述压缩线(4)的深度等于所述片材(2)的厚度的约50％。
7.一种生产用于包装食品且具有多条折叠线的片材(2)的方法，所述方法包括压缩压痕步骤，其中所述片材(2)在压痕辊(20)和基本上光滑的反作用辊(22)之间被压缩，所述压痕辊(20)作用在所述片材(2)的第一表面(23)上，并具有多个突出部分(21)以生产出形式为压缩线(4)的所述折叠线，所述反作用辊(22)作用在所述材料的第二表面(25)上，所述方法还包括在所述片材(2)的第一表面(23)上印刷装饰部分(5)的印刷步骤，
其特征在于，所述印刷步骤产生了印刷区域(36)，其包围了所述压缩线(4)的至少一部分(37)，以便形成可光学检测到的对齐标记(18)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压痕辊(20)的所述突出部分(21)的高度处于所述片材(2)的厚度的50％到90％的范围内。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压痕辊(20)的所述突出部分(21)的高度等于所述片材(2)的厚度的80％。
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