本發(fā)明涉及用于生活用紙產(chǎn)品的包裝機；更具體地說，本發(fā)明的目的是用于包裹在紙片材中的產(chǎn)品(例如廚房紙巾卷和衛(wèi)生紙卷)的包裝機。
背景技術：
1、在造紙工業(yè)中，紙產(chǎn)品(尤其是衛(wèi)生紙卷和廚房紙巾卷)通常被包裹在熱塑性薄膜的片材中，或者在單卷的情況下包裹在紙片材中。包含單卷的包裝通常用于衛(wèi)生紙卷，而用可熱封薄膜包裝的多卷包裝用于衛(wèi)生紙卷和廚房紙巾卷兩者。通常，用紙薄膜包裹的單卷包裝是不密封的，而用熱塑性薄膜包裹的較大包裝是熱密封的。
2、為了制造這些包裝，包裝機具有輸送機，在多卷包裝的情況下，該輸送機將相對于水平軸線彼此同軸布置的成排的卷供給到用于將卷分組并形成以一層或多層并排布置的卷組(groups?of?rolls)的站。然后，卷組(group?of?roll)被輸送到豎直移動的升降機，該升降機將每個卷組提升到包裹站。包裹站將卷組包裹在包裹薄膜中，從而完成卷的包裝。專利文獻wo2009060490和ep12289669b1中公開了這些包裝機的示例。這種類型的包裝被稱為初級包裝(primary?packaging)，通常用于零售。由此產(chǎn)生的包裝被輸送到二次包裝處，在此包裝被分組并裝在大塑料袋中。這些包裝機的示例在ep1442984、ep1771335中公開。最后，裝有包裝的袋子被放在托盤上，然后送到倉庫或直接運送給批發(fā)商。
3、一般來說，卷組通過以下方式被包裝：將熱塑性包裹薄膜(例如聚乙烯或其他合成聚合物)圍繞卷組包裹；圍繞四側包裹卷組，并形成一種平行六面體，具有在相對兩個側面敞口的矩形面。然后，使從兩個側面突出的片材的側折邊(side?flap，側襟翼)折疊，從而完成卷的覆蓋。最后，通過由加熱后的涂有聚四氟乙烯(teflon)的傳送帶(belt)制成的熱封來穩(wěn)定熱塑性薄膜的折痕，例如在ep1381543b1中所示。在用紙片材包裝單卷的情況下，加熱后的涂有聚四氟乙烯的傳送帶熱激活粘合劑，用該粘合劑對紙片材的整個表面進行預處理。
4、在單卷需要包裝的情況下，片材也可以在不使用膠水的情況下穩(wěn)定。例如，在ep1518787b1中，包裹在單卷周圍的片材的穩(wěn)定是通過扭轉從卷的平坦面突出的折邊并用沖頭將其壓入到卷的芯中來實現(xiàn)的。在其他情況下，如ep2766266b1中所述，從平坦面突出的折邊被部分地依次折疊，并通過用一系列沖頭將每個部分折邊壓入到芯中而被穩(wěn)定。
5、不使用膠水封閉單卷具有許多缺點。被多次扭轉或折疊并壓入到卷的芯中的紙容易撕裂和斷裂。此外，不使用膠水使得密封非常不穩(wěn)定，經(jīng)常導致包裝一再打開。因此，不僅這些包裝的質(zhì)量非常低，而且其外觀也受到損害。因為一旦包裹片材被撕開，包裝就必須被丟棄，所以丟棄的包裝數(shù)量也很大。
6、現(xiàn)有技術系統(tǒng)的另一個主要缺點是使用加熱后的涂有聚四氟乙烯的傳送帶，眾所周知，這種傳送帶的能效較差。此外，涂有聚四氟乙烯的傳送帶的使用壽命也很短，因為其需要經(jīng)常更換。涂有聚四氟乙烯的傳送帶的快速磨損還會導致生產(chǎn)會有很大變化，因為傳送帶的效率會在短時間內(nèi)急劇下降，造成大量生產(chǎn)浪費。此外，在用紙片材包裝的情況下，涂有聚四氟乙烯的傳送帶無法有效地將熱量傳遞給應被重新激活(reactivated，再激活)的膠水；因此，為了達到足夠可接受的密封，必須降低機器速度，從而導致降低生產(chǎn)率。作為一種替代方案，有必要對傳送帶進行更多的加熱，導致進一步縮短其使用壽命并消耗更多的能量。涂有聚四氟乙烯的傳送帶的另一個缺點是其無法為卷提供均勻且足夠剛性的對比表面(contrast?surface，抵靠表面)來密封包裹片材的折痕。
7、盡管使用紙片材代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱塑性薄膜存在較大的問題，但是高度的環(huán)保意識正日益推動造紙工業(yè)使用天然的且可回收的材料(例如紙)，來取代化石性質(zhì)的材料(例如一般的塑料可熱封薄膜或合成薄膜)。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種改進的機器，用于包裝由生活用紙或無紡織物(non-woven?fabric)制成的產(chǎn)品，如廚房紙巾卷和衛(wèi)生紙卷、餐巾紙、手帕、濕巾和交錯折疊的產(chǎn)品，該機器能夠克服目前使用紙包裹材料中的局限性。更具體地說，本發(fā)明的目的是提供一種用于包裝生活用紙產(chǎn)品的包裝機，該包裝機適于加速包裝步驟，并且將生產(chǎn)的包裝的效率、靈活性和質(zhì)量結合起來。
2、本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于包裝卷和/或其他紙產(chǎn)品的包裝機，該包裝機使用更綠色、更環(huán)保的包裝材料(例如紙)，克服了上述所有缺點。
3、這些及其他目的通過用于包裝生活用紙產(chǎn)品的包裝機實現(xiàn)，所述包裝機包括：
4、o產(chǎn)品供給站，用于逐個地連續(xù)分組并供給包括至少一個產(chǎn)品在內(nèi)的產(chǎn)品組，
5、o包裹站，用于將紙包裹片材圍繞產(chǎn)品組進行包裹，
6、o位于包裹站下游的密封站，用于對圍繞產(chǎn)品組包裹的紙包裹片材進行密封。
7、根據(jù)本發(fā)明，密封站包括用于使產(chǎn)品組向前移動的通道和彼此相對地設置在所述通道的兩側上的一對密封構件，并且每個密封構件均具有由加熱材料構成的均勻密封表面，當加熱材料受到磁場變化時，所述加熱材料可感應出渦電流。
8、例如，材料為鐵磁性材料(如鋼、鐵或其合金，或其他材料)或順磁性材料(如鋁或其合金，或其他材料)。
9、例如，加熱材料具有1或更大的相對磁導率。
10、優(yōu)選地，密封構件在至少兩個返回構件之間被驅(qū)動。在一些實施方式中，兩個返回構件中的一個是動力驅(qū)動的(motorized，機動化的)。例如，每個密封構件可以包括在至少兩個返回構件之間被驅(qū)動的至少一個柔性元件。
11、每個密封構件的密封表面被加熱，因此，優(yōu)選與適于在材料中感應出渦電流的電磁感應裝置或感應器關聯(lián)，以便材料通過焦耳效應被加熱，并可熱封。通常，電磁感應器與每個密封構件相關聯(lián)。
12、為了最佳地密封包裝，取決于紙材料或單個片材或幅材材料的類型和質(zhì)量，和/或取決于待生產(chǎn)包裝的規(guī)格(format)，加熱后的密封表面的溫度應在100℃至400℃之間。
13、即使兩個密封構件中的至少一個(或在優(yōu)選實施方式中兩個密封構件)包括一個或多個鐵磁性或順磁性材料的板，所述板具有均勻的密封表面，且優(yōu)選由至少一個柔性構件移動，也可實現(xiàn)本發(fā)明的相同目的。在這種情況下，柔性構件也可以是一條傳送帶或多條傳送帶，或者替代地是鏈條或另一種合適的柔性構件。
14、例如，提供多個相鄰的板，其具有用于在相同板之間進行熱傳導的接觸區(qū)；這些接觸區(qū)可以設置為例如僅沿著由柔性構件實現(xiàn)的移動路徑的一個或多個部分，例如，至少與當板在產(chǎn)品向前移動通過的通道內(nèi)沿著密封部分行進的時刻對應的部分。接觸區(qū)優(yōu)選設置在板的側面附近，并且例如提供側凹部和相應的側突起，所述側凹部和相應的側突起聯(lián)接在一起以使得相鄰的板彼此重疊。側凹部和側突起優(yōu)選地各自具有與板的密封表面平行的面，側凹部的面和側突起的面彼此面對；當在供給通道中向前移動時，側突起與側凹部在這些面處接觸。優(yōu)選地，突起的橫截面的面積和形狀可以大致與凹部的橫截面的面積和形狀匹配。
15、密封站的通道可包括輸送機，用于使產(chǎn)品組在產(chǎn)品密封方向上沿密封站向前移動。當密封構件被動力驅(qū)動時，借助于輸送機和在產(chǎn)品組的兩側彼此相對的密封構件來實現(xiàn)產(chǎn)品在密封站中的向前移動。在備選的配置中，由密封構件使產(chǎn)品組向前移動，并且輸送機由滑動表面代替。
16、為了便于離開包裹站的產(chǎn)品組向前移動，密封站使產(chǎn)品組以高于離開包裹站的速度向前移動。
17、有利的是，包裝機包括用于調(diào)節(jié)密封壓力的調(diào)節(jié)構件。
18、在一些實施方式中，包裝機包括用于供給紙包裹片材的供給站。紙包裹片材優(yōu)選具有10g/m2和100g/m2之間的克重以及10μm和500μm之間的厚度。可以通過由切割單元切割從卷筒(reel)退繞的連續(xù)紙幅材材料來獲得紙包裹片材。片材供給站相對于片材供給方向設置在包裹站的上游。紙包裹片材可以包括密封劑，用于對圍繞產(chǎn)品組的包裹片材進行密封。密封劑可以在片材供給站中施加到紙包裹片材上。或者，包裹片材可以從已經(jīng)用密封劑處理過并卷繞在卷筒上的紙幅材材料上切割下來，從而不需要在片材供給站中施加密封劑。因此，紙包裹片材由兩個平行側邊和橫向于朝向包裹站的片材供給方向的兩個側邊限定。優(yōu)選地，橫向于片材供給方向的側邊通過由切割單元切割來獲得。
19、如果包裹片材或切割成包裹片材的連續(xù)紙幅材材料接收密封劑，則片材供給站包括用于將密封劑施加到包裹片材或紙幅材材料上的分配裝置。在包裹片材的情況下，分配裝置在朝向包裹站的片材供給方向上設置在切割單元的下游，而在紙幅材材料的情況下，分配裝置在朝向包裹站的片材供給方向上布置在切割單元的上游。
20、優(yōu)選地，所述分配裝置包括用于沿平行于片材供給方向的兩個側邊中的一個側邊的平行方向施加一條密封劑線的至少一個分配器，以及用于沿與橫向于片材供給方向的兩個側邊中的每一個側邊平行的方向施加一條密封劑線的至少一個分配器。
21、優(yōu)選地，這些線是連續(xù)或不連續(xù)的，其長度等于或小于包裹片材的相應側邊的長度，且布置在距片材的相應側邊或相應邊緣0.5mm和50mm之間、優(yōu)選1mm和25mm之間的距離處。
22、有利的是，分配器可以是涂布型的(spreading?type)，但也可使用其他系統(tǒng)(如輥或噴霧器)施加密封劑。
23、在一些實施方式中，用于供給紙包裹片材的站包括檢測裝置，檢測裝置用于檢測紙包裹片材或紙幅材材料沿片材供給方向的位置。優(yōu)選地，用于檢測包裹片材或幅材材料的位置的檢測裝置是編碼器，但是也可以使用其他合適的裝置。
24、使用傳感器來檢測紙片材的位置或從卷筒上退繞的幅材材料的位置，可使分配裝置與紙包裹片材或紙幅材材料的位置同相地(in?phase，同階段地)施加密封劑。
25、密封劑優(yōu)選為可激活的粘合劑。
26、產(chǎn)品供給站包括升降機，用于將產(chǎn)品組朝向包裹站提升。在提升移動中，產(chǎn)品組會碰到與橫向于組提升方向的平面平行布置的紙包裹片材。這樣，當升降機已經(jīng)將產(chǎn)品組提升到包裹站的水平面(level，高度)時，紙包裹片材圍繞產(chǎn)品組形成部分包裹，形狀呈倒置的“u”形。
27、包裹站包括底部折疊裝置，該底部折疊裝置可完成紙包裹片材圍繞產(chǎn)品組的部分倒u形包裹，從而形成具有近似矩形面的管狀結構或平行六面體，在產(chǎn)品組的兩個相對的平行側邊敞口。兩個相對的平行側邊中的每一個側邊都具有突出的折邊，這些折邊將被折疊以完成包裹。
28、由底部折疊裝置形成的產(chǎn)品組下方的折痕通過橫向密封裝置穩(wěn)定。
29、通過為構成包裝的產(chǎn)品組的兩個相對側邊中的每一個側邊形成頂部折痕、底部折痕、后側邊折痕和前側邊折痕，而完成紙包裹片材圍繞產(chǎn)品組的包裹。
30、因此，包裹站包括：
31、ο前側邊折疊裝置，用于產(chǎn)品組的兩個側邊中的每一個側邊，以將紙包裹片材的一部分折邊抵靠每一個側邊折疊，從而形成前折痕；
32、ο后側邊折疊裝置，用于產(chǎn)品組的兩個側邊中的每一個側邊，以將紙包裹片材的一部分折邊抵靠每一個側邊折疊，從而形成后折痕；
33、ο頂側邊折疊裝置，用于產(chǎn)品組的兩個側邊中的每一個側邊，以將紙包裹片材的一部分折邊抵靠每一個側邊折疊，從而形成頂部折痕；
34、ο底側邊折疊裝置，用于產(chǎn)品組的兩個側邊中的每一個側邊，以將紙包裹片材的一部分折邊抵靠每一個側邊折疊，從而形成底部折痕。
35、為了提高靈活性和生產(chǎn)率，密封站包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)密封構件的相互距離。密封表面之間的距離可以例如根據(jù)產(chǎn)品組的尺寸進行調(diào)節(jié)。
36、優(yōu)選地，為與每個密封元件相關聯(lián)的感應器提供頻率在10hz至500khz之間感應電流。
37、在本文中，術語“均勻表面”是指在與紙包裹片材接觸的部分中沒有隆起、突起、凹陷、滾花或孔的表面。例如，均勻表面可以是在與待密封的包裝接觸的區(qū)域中光滑的表面。術語“均勻的”優(yōu)選是指在與卷組接觸的區(qū)域中光滑且連續(xù)的表面。具體地說，在本文中，“光滑的密封表面”指的是在密封期間(即，當卷組以一定的壓力與密封構件接觸時)，不能對包裹片材造成標記、開槽或壓花的表面。連續(xù)的密封表面是指與待密封的包裝接觸的表面沒有不連續(xù)部分(即，邊緣區(qū)域、斷裂等)。
38、換句話說，均勻表面可定義為粗糙度小于200ra的表面。特別是，當與包裝接觸時，密封表面應是粗糙度小于200ra的連續(xù)表面。
39、有利的是，密封構件和通道具有足夠的長度，以實現(xiàn)包裝的最佳密封。換句話說，密封構件和待密封的包裝之間的接觸時間足夠長，不像其它解決方案那樣接觸時間不可避免地短(例如當使用密封輥時)。甚至更具體地，密封構件和通道的長度使得在機器的最大生產(chǎn)速度下，或者通常在待密封的包裝的最大供給速度下，密封也足夠穩(wěn)定，該供給速度取決于包裝規(guī)格和循環(huán)時間，即，機器針對此規(guī)格必須執(zhí)行的每分鐘最大包裝數(shù)量。在包裝通過通道的整個時間內(nèi)，均勻的密封表面允許待密封的包裝與密封構件之間在近似恒定的溫度下穩(wěn)定均勻的接觸。當密封壓力施加在密封構件和待密封的包裝之間時，得益于接觸的均勻性(即，一致性)，在待密封的包裝的橫向折痕上存在拉伸效果，這除了從美學的角度極大地提高包裝的質(zhì)量之外，無論是否使用密封劑都使包裝穩(wěn)定。