平底パッケージを作るための改良された方法および装置

申请号 JP2014527219 申请日 2012-08-20 公开(公告)号 JP5828041B2 公开(公告)日 2015-12-02
申请人 フリト−レイ ノース アメリカ インコーポレイテッド; FRITO−LAY NORTH AMERICA,INC.; 发明人 ビアシェンク、パトリック ジョーセフ; ディアール、マーティン バーンハード; ヒューブナー、チャド アーサー; リーブス、ジェリー マイク; タッカー、スティーブン ケネス;
摘要
权利要求

平底を有するパッケージを形成するための方法であって、 a)一組のシーリングジョーによって第1の端部シールを形成して開口チューブを形成するステップであって、前記第1の端部シールは、少なくとも二組のフィンガを引込位置に有する製品送出チューブの下に形成されるステップと、 b)前記少なくとも二組のフィンガを広がり位置に設けて、それによって、一組の外方へ伸びているフラップを有するパッケージ底部を形成するステップと、 c)前記第1の端部シールを、折畳み装置を用いて折り畳むステップと、 d)前記フラップの各々を、内方に、および前記パッケージ底部の下に折り畳むステップと、 を含み、 前記少なくとも二組のフィンガは、垂直駆動システムの一部であり、前記垂直駆動システムは、少なくとも2つの垂直に延びるレバー、少なくとも二組のハンドル、および少なくとも二組のノッチをさらに含み、前記レバーのうちの第1の垂直に延びるレバーは前記フィンガのうちの第1の組のフィンガ間に配置され、第2の垂直に延びるレバーは第2の組のフィンガ間に配置されており、 前記第1の垂直に延びるレバーは、前記ノッチのうちの第1の組のノッチおよび前記ハンドルのうちの第1の組のハンドルによって、第1の組のフィンガに連結され、前記第2の垂直に延びるレバーは、第2の組のノッチおよび第2の組のハンドルによって、第2の組のフィンガに連結されており、 前記少なくとも2つの垂直に延びるレバーは、垂直下方に移動して広がり位置に達し、垂直上方に移動して引込位置に達する、方法。前記第1の端部シールの前記折畳みは、少なくとも2つのフィンガと、それらの間のオープン領域とを有するフォークを用いて折り畳むことを含む、請求項1に記載の方法。前記製品送出チューブは、150〜300ゲージの厚さを有するフィルムを含む、請求項1に記載の方法。前記第1の端部シールの折畳みは、上部端部シールから90度になっている、折り畳まれた端部シールが形成されるように行われる、請求項1に記載の方法。前記フラップは、前記パッケージの底部にシールされる、請求項1に記載の方法。前記ステップd)は、前記フラップの各々と、前記パッケージ底部との間に、垂直方向の圧を加えるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。前記パッケージの底部に前記フラップをシールすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。前記製品送出チューブは、ペデスタルをさらに備える、請求項1に記載の方法。前記ステップd)の折畳みは、折畳み部材によって実行され、前記折畳み部材は、旋回延長部を備える、請求項1に記載の方法。前記旋回延長部は、垂直方向の圧力を加える、請求項9に記載の方法。前記フィンガは、前記広がり位置にある場合、前記製品送出チューブと略平行である、請求項1に記載の方法。一組のシーリングジョーを用いて、第2の端部シールを形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。縦型製袋充填機械であって、 延長部を有する製品送出チューブであって、前記延長部が、広がり位置と引込位置との間で移動可能である少なくとも二組のフィンガを備える製品送出チューブと、 パッケージ底部に隣接して、底部の横方向シールを折り畳み、それによって、一組のフラップを形成するための折畳み装置と、 一組の側部折畳み装置であって、各側部折畳み部材が、各フラップを前記パッケージ底部の下に折り畳む、一組の側部折畳み装置と、 を備え、 前記少なくとも二組のフィンガは、垂直駆動システムの一部であり、前記垂直駆動システムは、少なくとも2つの垂直に延びるレバー、少なくとも二組のハンドル、および少なくとも二組のノッチをさらに含み、前記レバーのうちの第1の垂直に延びるレバーは前記フィンガのうちの第1の組のフィンガ間に配置され、第2の垂直に延びるレバーは第2の組のフィンガ間に配置されており、 前記第1の垂直に延びるレバーは、前記ノッチのうちの第1の組のノッチおよび前記ハンドルのうちの第1の組のハンドルによって、第1の組のフィンガに連結され、前記第2の垂直に延びるレバーは、第2の組のノッチおよび第2の組のハンドルによって、第2の組のフィンガに連結されており、 前記少なくとも2つの垂直に延びるレバーは、垂直下方に移動して広がり位置に達し、垂直上方に移動して引込位置に達する、縦型製袋充填機械。前記側部折畳み部材の各々は、旋回延長部をさらに備える、請求項13に記載の機械。前記延長部は、少なくとも1つのペデスタルをさらに備える、請求項13に記載の機械。当該機械は、単一の垂直シーリング装置で構成される、請求項13に記載の機械。前記製品送出チューブは、該製品送出チューブを複数のチャンバに分ける物理的境界である隔壁部を備える、請求項13に記載の機械。前記隔壁部が3つのチャンバを形成し、前記チャンバは、バルクチャンバと、左側のチャンバと、右側のチャンバとを備える、請求項17に記載の機械。前記左側のチャンバは延長部を備え、かつ、前記右側のチャンバは延長部を備える、請求項18に記載の機械。前記延長部は、垂直駆動システムに結合される、請求項13に記載の機械。製品送出チューブブレースをさらに備え、前記製品送出チューブブレースが、回転可能な装置を備える、請求項13に記載の機械。当該機械は垂直シーラをさらに備え、かつ、前記製品送出チューブブレースは、前記垂直シーラから180度の箇所に配設される、請求項21に記載の機械。前記延長部は、前記製品送出チューブの下に伸びる、請求項13に記載の機械。平底を有するパッケージを形成するための方法であって、 a)縦型製袋充填機上で、包装フィルムから成るチューブを形成するステップと、 b)前記チューブに端部シールを形成するステップであって、前記端部シールは、タックを有しておらず、前記端部シールは、少なくとも二組のフィンガを引込位置に有する製品送出チューブの下に形成され、前記フィンガは、前記製品送出チューブの下で、下方に伸びているステップと、 c)前記フィンガを広がり位置に配置し、それによって、前記パッケージに平底を画成するステップと、 d)前記端部シールを折畳み装置によって折り畳んで、複数のフラップを形成するステップと、 e)前記フラップの各々を内方に、かつ、前記パッケージ底部の下に折り畳むステップと、 を含み、 前記少なくとも二組のフィンガは、垂直駆動システムの一部であり、前記垂直駆動システムは、少なくとも2つの垂直に延びるレバー、少なくとも二組のハンドル、および少なくとも二組のノッチをさらに含み、前記レバーのうちの第1の垂直に延びるレバーは前記フィンガのうちの第1の組のフィンガ間に配置され、第2の垂直に延びるレバーは第2の組のフィンガ間に配置されており、 前記第1の垂直に延びるレバーは、前記ノッチのうちの第1の組のノッチおよび前記ハンドルのうちの第1の組のハンドルによって、第1の組のフィンガに連結され、前記第2の垂直に延びるレバーは、第2の組のノッチおよび第2の組のハンドルによって、第2の組のフィンガに連結されており、 前記少なくとも2つの垂直に延びるレバーは、垂直下方に移動して広がり位置に達し、垂直上方に移動して引込位置に達する、方法。前記包装フィルムは、150〜300ゲージの厚さを有する、請求項24に記載の方法。前記フラップの各々と、前記パッケージ底部との間に、垂直方向の圧力をかけるステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。

说明书全文

本発明は、改造縦型製袋充填包装機を用いて構成された平底パッケージ、および小売のスナック食品流通に適した袋の単一ピース構造を提供するパッケージを製造するための方法に関する。

チップス、プレッツェル等の多くのスナック食品は、非常に薄い包装フィルムで形成されたポーチで包装されている。それらのパッケージは、その名称が意味するように、パッケージを形成し、それに製品を充填して、充填されたパッケージを密封する縦型製袋充填包装機で製造することができる。ピローポーチパッケージを形成するための縦型製袋充填機は、特許文献1の図1に例示されている。このような包装機は、シートロールから包装フィルムを引き出して、製品排出シリンダの周りで、包装フィルムを垂直チューブ状に形成する。垂直チューブは、バックシールを形成するように、その長さに沿って垂直方向に密封される。そのような機械は、ヒートシールジョーを垂直チューブに適用して、横方向シールを形成する。この横方向シールは、下方で、その袋の上部シールとして機能し、また、パッケージの底部シールは、充填された後に上方に形成される。ポテトチップス等の包装される製品は、製品排出シリンダを通って落下し、チューブが形成されて、底部横方向シール上の垂直チューブ内に保持される。パッケージが充填された後、フィルムチューブは、別のパッケージ長を引き出すために、下方向に押し下げられる。横方向シールが製品の上方で形成され、それによって袋を形成して袋内の製品を密封し、同時に、フィルムチューブを製品の上方に形成する。横方向シールの下方のパッケージは、密封された領域を横断して切断することによって、フィルムチューブの残りから分離される。その結果生じる標準的なピローポーチ袋の実施例は、特許文献2の図3aに描かれている。

このようなプロセスに用いられる包装フィルムは、典型的には、フィルム加工業者によって生産された複合高分子材料である。例えば、ポテトチップスや同様の製品を標準的なピローポーチ袋で包装するために用いられる1つの従来の複合フィルムは、典型的には、金属化延伸ポリプロピレン(“OPP”)または金属化ポリエチレンテレフタレート(“PET”)を含むシール可能な内側、または、製品側の層を用いる。この金属化フィルムの製品側に設けられたシーラント層は、その4フィルムの溶融温度よりも低い温度で、横方向シーリングジョーによって気密シールを形成できるようになっている。典型的な従来のシーラント層は、エチレンプロピレン共重合体と、エチレンプロピレンブテン−1ターポリマーとを含有する。通常は、アルミニウムから成る薄層で金属化されるそのような金属化フィルム層は、優れたバリア性をもたらす。

1つ以上の層におけるバリア性は、パッケージ内の製品を光、酸素または湿気から保護するのに重要である。このような必要性は、例えば、光、酸素または湿気等のパッケージ内への透過を防ぐためのバリア性が不十分な場合に風味の喪失、老化または腐敗のリスクに曝される可能性のある食料品の保護の場合に存在する。

金属化内側層に隣接して、ラミネート層、典型的には、ポリエチレン押出材と、外側インクまたは図柄層とがある。このインク層は、典型的には、OPPまたはPETである透明な外側層を通して見ることのできる図柄の提示に用いられる。この従来のフィルム構成の全体の膜厚は、典型的には、225ゲージ以下である。このような従来の膜構成は周知されており、参照によって本願明細書に組み込まれる特許文献3の図1に関連した論考で開示されている。

上述した従来のフィルム構成は、食品包装用の縦型製袋充填機に理想的に適している。さらに、外側層および内側層へのOPPまたはPETの使用は、パッケージの横方向シールまたはバックシールのいずれかを形成する際に、このようなフィルムの任意の表面を他の何らかの表面に熱融着させることを可能にする。

理想としては、あらゆるパッケージ上のいかなるシールも、圧変化時でも、気密性または漏れ防止性があることであろう。気密シールがない場合、フィルムによってもたらされるどのようなバリア性も、酸素、湿気、または、パッケージ内の製品と外部との間の匂い透過性に対して効果がない。気密シールは、スナック食品に関して特に重要であり、その結果、風味や新鮮味が保たれる。パッケージが、バックシール、折り重ね部またはガセットを有する領域は、そのシール部に余分な材料層をもたらすが、この問題は、より厚い包装材料、そのパッケージデザインにおける追加的な折り重ね部、およびより小さなパッケージに関して深刻化する。

ピローポーチパッケージに関する1つの問題は、このパッケージは、底部横方向シールから作られた狭い単一のエッジベースを有しているため、そのような従来のパッケージは安定せず、(例えば、何かに寄り掛からせることなく)単独で立たせることができないということである。その底部横方向シールで単独で立たせることが可能なピローポーチパッケージを有することが望ましい。

図1a〜図1dは、上部横方向シール120と底部横方向シール130とによって画成された前部102を有するスタンドアップポーチ100を示す。また、底部横方向シール130に隣接するシールガセット112を備えた側部110と、上部横方向シール120に隣接するオープンガセット114とが示されている。ガセットは、横方向シールが形成される際に、フィルムが押し込まれて内方に折り込まれた後、横方向シーリングジョーによって一緒にシールされるため、4つのフィルム層が引き付けられて、パッケージの側部110に形成される。実際には、オープンガセット114によって明示されているように、横方向シールが、包装フィルムの4つ全ての層を一緒にシールして1つのガセットを形成することは必ずしも必要なことではない。しかしながら、4つ全ての層を一緒にシールすれば、クローズガセット112が得られる。

図1cおよび図1dを参照すると、4つのフィルム層は、フィンシールがバックシール140として用いられる場合、符号127、137によって示されている領域内のパッケージの後面106の中間近傍で、同様に一緒にシールされている。このように重なっているフィルムは、パッケージの側部にはなく、内方に押し込まれたり、内方に折り重ねられた結果ではないため、このような領域は、本出願の目的のためのガセットと見なされない。

「ガセット」という用語は、本願明細書において用いる場合、パッケージの側部110にあるガセットとして定義され、オープンガセット114とクローズガセット112の両方を含む。

図示されているように、パッケージ102の前部と、後部パッケージ面106は、その側部で、上部横方向シール120から底部横方向シール130まで伸びているヒートシールされた折り目104によって境界されている。図1a〜図1dに示すパッケージは、特許文献4に開示されているパッケージと同様のものである。図1a〜図1dに示すパッケージは、従来のピローポーチに関して上述した方法と同様の方法で構成されている。しかしながら、袋のどちらかの側部に側部ガセットを形成するためには、包装フィルムに接触して、図1a〜図1dに示す側部110を形成するタックを形成するように行き来するシーリングキャリッジの両側への2つの可動装置の付加によって、縦型製袋充填機を改造しなければならない。さらに、単一のバックシーラを用いてバックシール140を形成する代わりに、図1a〜図1dで形成されたパッケージは、パッケージに追加的な安定性を与えるためにパッケージに形成されている各折り目104のための追加的なヒートシール装置を必要とする。その結果として、合計で5つの縦型シール装置が使われる。このような垂直方向の折り目104を形成する方法は、特許文献5および特許文献6に記載され、およびこれらの明細書で教示されている。

上述したように、このフィルムから作られた全てのパッケージの横方向シールが、気密性、または、漏れ防止性の横方向シールであることが重要である。これは、特に、低分の常温保存可能な食品および/または酸素および/または湿気の影響を受けやすい他の製品に関して重要である。

図1dは、図1aに示されている従来のパッケージの背面上方斜視図であり、関連する位置と、横方向シール120の問題の領域125,126,127の部分を示す。図1eは、図1dに示すパッケージの問題の領域125の拡大平面断面図である。図1dおよび図1eを参照すると、上方横方向シール120の領域121および123は、それぞれ、一緒にシールしなければならない4つのフィルム層を有し、一方、領域122は、バックシールとの共通部分を除いて、2つのみの層を有している。同様に、バックシール140を形成するのに、ラップシールを用いる場合、領域127は、包装フィルムから成る3つの層を有することになり、また、フィンシールを用いる場合は、領域127は、包装フィルムから成る4つの層を有することになる。包装フィルムから成る層の数の変化により、側部ガセット110が包装フィルムに形成される場合、(図1eに示すような)三形状の毛細管漏出部、ピンホール状漏出部または隙間150がパッケージに生じる可能性がある。同様の隙間は、符号125,126,127で示すような各問題領域に生じる。図1cは、これらの問題領域135,136,137が底部横方向シール130上に生じる可能性がある箇所を示す。問題領域は、図1dのパッケージの上方部分によって示されているようなオープンガセット114を有するパッケージに、または図1cのパッケージの底部によって示されている問題領域135,136,137によって示されているようなクローズガセット112を有するパッケージに生じる可能性がある。

ピンホール漏れの従来の解決策は、従来のピローパッケージのフィルムをある程度改良することを要する。例えば、上方および底部の横方向シール120,130が、図1cおよび図1dに示すように、問題領域127,137を有する可能性がある場合、そのような問題領域は、本発明と同じ譲受人に譲渡された特許文献7に開示されているフィルムを用いることによって対処することが可能である。

それでも、都合の悪いことに、このような従来の解決策は、図1eに示すような毛細管隙間150を介したパッケージ内への酸素や湿気の浸入を容易にする可能性のある問題領域125,126,135,136に適切に対処することができない可能性があるフィルムの改質を要する。

ピンホール漏れを克服するための従来の別の解決策は、製品が直面する層、例えば、製品が直面するOPP層に、2または3倍以上のシーラントを添加することである。このような欠点を克服する別の解決策は、毛細管隙間を充填しようとする追加的なフィルム層を用いることである。追加的なフィルム層は、典型的には、内側金属化OPP層に積層しなければならない1〜2.5ミル(100〜250ゲージ)の直鎖状低密度ポリエチレンである。したがって、そのようなフィルムは、典型的には、必須多層フィルムを形成するためのタンデム積層を必要とし、標準的なピローポーチパッケージに必要な量よりも実質的により多くのフィルム材料を使用しなければならない。ガセットを有するパッケージに典型的に用いられるフィルムの厚さは、通常、300ゲージ以上であり、この厚さは、標準的なピローポーチパッケージに用いられるフィルムよりも少なくとも約33%大きい。

例えば、特許文献8は、そのようなパッケージを形成するのに用いられる積層が、連続高速包装に適している十分な曲げ剛性を要することを教示している。特許文献8は、十分な剛性は、積層の厚さが110マイクロメータまたは433ゲージ単位(1ミクロンまたはマイクロメータ=3.937ゲージ;100ゲージ=1ミル=0.001インチ(0.0254ミリ))を超えている場合に生じることを教示している。特許文献9は、TETRAWEDGEという商標に関連するマイクロ波加熱可能食品パッケージを開示している。TETRAWEDGEパッケージは、測定すると、12.5ミルまたは1250ゲージの厚さを示していた。このような厚い材料を用いることの1つの明らかな結論は、傾斜した側部角部に沿って、およびベース角部に沿って、包装材料を折り畳むことができるように、パッケージ形成の前に、材料に折り目パターンが施されるということである。同様に、特許文献10は、包装材料の表面に折り目が付けられるか、または、別の方法で与えられる必要性を開示している。横方向シールの気密封止特性を妥協することなく、従来のピローパッケージに用いられるのと同じフィルムを用いて、平底ピローポーチを形成することが望ましい。

1つの態様において、パッケージは、オープンガセットまたはクローズガセットを回避するように、および層の数の変化のため、および横方向シール内に毛細管隙間150を形成する可能性がある移行部の領域のために生じる上方または下方の横方向シールにおける問題領域を最小限にするように形成しなければならない。1つの態様において、パッケージは、パッケージが底部の横方向シール上で直立可能にするようにパッケージ底部を画成する3つ以上の別個の縁部を有するべきである。1つの態様において、パッケージは、同じフィルム材料で形成すべきであり、標準的なピローポーチパッケージを形成するのに用いられる同じフィルム厚さを用いるべきである。1つの態様において、パッケージは、包装フィルムに折り目が付けられるか、または、別の方法で与えられる必要性を要することなく、フィルム材料で形成される。

米国特許第6,718,739号明細書

米国特許第6,722,106号明細書

米国特許第7,189,300号明細書

米国特許第5,398,486号明細書

米国特許第5,862,652号明細書

米国特許第3,785,112号明細書

米国特許出願公開第2007/0128386号明細書

米国特許第7,122,234号明細書

欧州特許出願第1283179号明細書

米国特許第5,508,075号明細書

本発明の目的は上記した問題を解決することができる改良された方法および装置を提供することにある。

一実施形態において、本発明は、底部横方向シールを形成するステップと、延長部を用いて、画成された縁部およびフラップを有するパッケージ底部を形成するステップと、横方向シールを折り畳むステップと、フラップをパッケージの下に折り畳むステップとを含む、平底ピローポーチを形成する方法に関する。一実施形態において、本発明は、ガセットを有していない平底ピローポーチに関し、この場合、そのようなポーチは、底部横方向シール上に立つ。一実施形態において、本発明は、製品チューブの下の広がり可能で巻き込み可能な延長部と、横方向シールを折り畳むための折畳み装置と、広げられた位置にある延長部によって形成されたフラップを折り畳む少なくとも2つの側部折畳み部材とを備える改良された縦型製袋充填機に関する。

本発明の他の態様、実施形態および特徴は、添付図面とともに検討すれば、以下の本発明の詳細な説明から明らかになるであろう。添付図面は、概略的なものであり、縮尺通りに描かれることを意図されていない。図において、様々な図に示されている各同一の、または実質的に同様の構成要素は、単一の数字または符号で表されている。本発明の各実施形態の全ての構成要素が示されているわけではなく、図は、当業者が本発明を理解することを可能にする必要はない。参照によって本願明細書に組み込まれる全ての特許出願および特許は、参照によってそれらの全体が組み込まれるものとする。係争時には、定義を含む本願明細書が制御するであろう。

本発明の新規な特徴と考えられる特徴は、添付クレームに記載されている。しかしながら、本発明自体、ならびに用途の好適な態様、本発明の追加的な目的および効果は、添付図面とともに解釈する場合、例示的な実施形態の以下の詳細な説明の参照によって良く理解されるであろう。

底部横方向シール上に立つ従来のパッケージの前部斜視図である。

図1aに示す従来のパッケージの側面図である。

図1aに示す従来のパッケージの底部後部斜視図である。

図1aに示す従来のパッケージの上方後部斜視図である。

図1dに示すパッケージの一部の上部断面図である。

本発明の一実施形態に従って形成された平底ピローポーチの前部斜視図である。

図2aに示すパッケージの側面図である。

図2aに示すパッケージの後方底部斜視図である。

図2aに示すパッケージの後部斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態によるパッケージの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態による包装フィルムの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態による包装フィルムの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態による包装フィルムの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

本発明の一実施形態による包装フィルムの形成動作のシーケンスを示す斜視図である。

一実施形態において、広がり位置にある駆動システムを示す側面図である。

一実施形態において、引込位置にある駆動システムを示す側面図である。

一実施形態において、製品送出チューブを示す側面図である。

一実施形態において、製品送出チューブを示す平面図である。

製品送出チューブブレースを用いる一実施形態の側面図である。

図2aは、本発明の一実施形態に従って形成された平底ピローポーチパッケージの上方前部斜視図である。図2bは、図2aに示すパッケージの側面図である。図2cは、図2aに示すパッケージの後方底部斜視図である。図2dは、図2aに示すパッケージの上方後部斜視図である。図2a〜図2dを参照すると、一実施形態において、本発明は、パッケージの側部に沿ってプリーツまたはガセットを有していない平底ピローポーチ袋またはパッケージ200を備えている。より正しくいえば、本発明のパッケージは、一実施形態において、底部縁部262に隣接する底部212から、上方の上部横方向シール220へ上方に向かって先細りになっている、前面202と後面206との間の側部210を備えている。したがって、本発明の上部横方向シール220近傍の領域214は、従来および本発明の両パッケージが、図2a〜図2dによって明確に示されているように、上部横方向シールに隣接してガセットを有していないため、特許文献2(米国特許第6,722,106号明細書)の図3aによって示されているような従来のピローポーチ袋の上部横方向シール近傍の領域によく似ている。

図2cを参照すると、本発明のパッケージは、パッケージ底部250の下に配置されている一組の内方に折り畳まれた部260を備えている。図2cはさらに、上部横方向シール220に対して略直交するように方向付けられた底部横方向シール230を示している。一実施形態において、内方に折り畳まれた耳部260上の底部横方向シール230の一部は、底部250に熱融着されている。図示されているようなパッケージ底部250は、実質的に形状が矩形状である。一実施形態において、パッケージ底部250の周辺は、底部250が前部202および後部206に対して略直交するように、略直角の前方および後方縁部252を備えている。一実施形態において、パッケージ底部250の周辺は、底部250が、側部210に対して略直交するように略直角な側縁部262を備えている。当業者には、前部202、後部206および側部210が、パッケージの側部210の底部から上部への先細りのために、底部250に対して正しく直角になってはいないことは正しく認識されるであろう。

図3a〜図3gは、本発明の一実施形態による改良された縦型製袋充填機上でのパッケージの形成の動作のシーケンスを示す斜視図である。単純化するために、縦型製袋充填機の上方部分は、図3b〜図3gでは省略されている。バリア性を有するフレキシブル包装フィルム301は、フィルムのロール(図示せず)から引き出されて、成形部316を通過し、成形部は、フィルムを、図3aに示すように、製品送出チューブ318の周りの垂直チューブ内に導く。バリア性を有するフレキシブル包装フィルムは、本願明細書で用いる場合、約150cc/m2/日(ASTM D1434)以下の酸素透過率と、約5グラム/m2/日(ASTM F372−99)以下の水蒸気透過速度を有するフレキシブルフィルムとして定義される。

図5a〜図5dは、本発明の一実施形態による包装フィルムを形成する動作のシーケンスを示す斜視図である。次に、図2a〜図2dに示すパッケージの形成について、図3a〜図3gおよび図5a〜図5dを参照して説明する。図3aおよび図5aによって示されているように、チューブは、駆動ベルト320によって下方向へ引っ張られ、包装フィルムの垂直チューブは、バックシール240を形成する垂直シーラ322によって、その長さ方向に沿って密封される。図3aに示すように、製品送出チューブ318は、製品送出チューブ318の下に延長部330を備えている。図示されている実施形態において、延長部330は、広がり位置にある一組のフラップを備えている。広がり位置は、本願明細書で用いる場合、底部横方向シール230の完成時に、フィルムチューブに対して外方張力を生成するように方向付けられている延長部330を指す。図示されている実施形態において、広がり位置は、延長部330がそれに取り付けられている製品送出チューブ318の部分に対して延長部330が平行になっている場合に生じる。

図3bおよび図5bを参照すると、フィルム301のシートは、製品送出チューブ318の下方で下向きに引っ張られる。底端部シール230は、開口チューブを形成するための引込位置に延長部330を有する製品送出チューブ318の下方の一組のシーリングジョー326によって形成される。引込位置は、本願明細書で用いる場合、一組のシーリングジョー326を用いて、底部横方向端部シールを製品送出チューブ318の下で形成できるようになっている延長部330の位置を指す。図3bに示す延長部330を含むフレキシブルフラップは、0.035インチ(0.889ミリ)のばね鋼または何らかの適当なフレキシブルな材料で形成することができる。このような実施形態は、シーリングジョー326を閉じて、タックまたはプリーツの生成を最小限にするか、またはなくすように横方向シールを形成することが可能な閉鎖機構340の作動を介して、フレキシブルフラップを内方に曲げて引込位置にすることを可能にする。

図3cおよび図5cによって示されているように、底部横方向シールの完成時に、閉鎖機構340が開放され、かつ、フレキシブルフラップ330が元の外側へ自動的に曲がり広がり位置に戻り、それによって、図5cを参照することにより最も良く説明されているように、一組の外方に伸びているフラップ260を有するパッケージ底部250を画成する。横方向シール230は、延長部330が広がり位置へ移動するにつれて、パッケージ底部250が画成されるにつれて、上方向へ上昇する。その結果、折畳み装置350は、シーリングジョー326よりも高い位置で、底部横方向シール230を折り畳むように、広がった延長部330の下に係合することができる。一実施形態において、ヒートシールジョー326によって底部横方向シールに与えられた熱の余熱は、折畳み装置350が既に係合されている場合、その折り畳まれた底部横方向シールをパッケージの底部に接着させる。一実施形態において、折畳み装置350は、加熱縁部を備えている。折畳み装置350が係合された後、フラップ260は、下方へ有利に曲がる。フラップ260のこのような折り曲げは、以下で議論するように、側方折り曲げ部材360がフラップ260に係合できることを確実にするのに役に立つ。製品は、フォーク350が既に係合され、(図5cに示すような)底部シール230が折り重ねられた後は、いつでも製品送出チューブ318を通って落下することができる。

図3dは、本発明の一実施形態によるパッケージの形成の別のステップを示す。側方折畳み部材360は、側方折畳み部材360が折畳み装置350の下方で、かつ、フラップ260の終端部の上方にあるような高さに配置されている。図3dおよび図5dに示すように、一組の側方折畳み部材360は、前記フラップ260の各々を内方に、およびパッケージ底部250の下に折り畳む。一実施形態において、折畳み装置350は、折畳み部材360がフラップ260を、パッケージ底部250および折畳み装置350の両方の下に折り畳んでいる間は、パッケージ底部250の下方にある。一実施形態において、折畳み装置350および折畳み部材360からの熱、あるいは折畳み装置350または折畳み部材360からの熱は、フラップ260の外側フィルム層とパッケージ底部250とを柔らかくし、それにより、フラップ260をパッケージ底部250に結合して密封するのに役に立つ。一実施形態において、折畳み装置350は、少なくとも2つのフィンガを有するフォークを備えている。一実施形態において、折畳み装置350は、3本指状のフォークを備え、それにより、図3dに示すようなパッケージ底部250とフラップ260との接触のための開放領域を有利にもたらしている。一実施形態においては、フラップ260上の底部横方向シールは、加熱シーリングジョー326からの熱でまだ比較的熱いため、フラップ260上の底部横方向シールは、余熱によって、折畳み装置350のフィンガ間の開放領域内で、パッケージ底部250上の底部横方向シールにシールされる。一実施形態においては、ペデスタル370(図3cに示す)が、製品送出チューブ318の下方で延長部330の内側に配置される。一実施形態において、ペデスタル370は、延長部330が広がり位置にある場合、実質的に延長部330と同一平面の高さにある。

図3eは、本発明の一実施形態による次の逐次ステップの底部斜視図である。図3eに示すように、側方折畳み部材360は、旋回延長部362のための取付け部364を備えている。側方折畳み部材360が、フラップ260をパッケージ底部250の下に折り畳んだ後、各側方折畳み部材360と同一平面上にある取付け部364に配置された旋回延長部362は、ペデスタル370に係合するために、矢印で示された上方向に移動され、ペデスタル370は、図3cに示されている。図3eおよび図5dを参照すると、旋回延長部362は、各フラップ260とパッケージ底部250との間に、垂直方向の圧力を印加する。ペデスタル370(図3cに示す)は、フラップ260とパッケージ底部250との間に圧力がかかるように、パッケージ底部250を定位置に保持する。一実施形態においては、横方向シール230が、ヒートシールジョーからの熱の余熱を有しているため、および旋回延長部362によってフラップおよびペデスタル370に対して印加される圧力のため、フラップ260からの横方向シールの部分が、パッケージ底部250上の横方向シールの部分にシールされる。一実施形態において、側方折畳み部材360は加熱することができ、および一実施形態において、旋回延長部362およびペデスタル370、あるいは旋回延長部362またはペデスタル370は、フラップ260とパッケージ底部との間のシールをさらに容易にするように加熱される。

図3fは、本発明の一実施形態による次の逐次ステップの底部斜視図である。一旦、フラップ260が内方に折り畳まれ、および必要に応じて、パッケージ底部250にシールされると、折畳み装置350をパッケージ底部250の下から取り除くことができる。

図3gは、本発明の一つのステップの底部斜視図である。図3fに示すように、折畳み部材360は、パッケージ底部250の下から外方へ移動させることができる。その結果、フィルムのシートは、上部横方向シールを形成する前に、下方向へ引っ張ることができる。

図4a〜図4gは、本発明の一実施形態による改良された縦型製袋充填機上でのパッケージの形成の動作のシーケンスを示す斜視図である。単純化するために、この縦型製袋充填機の上部は、図4b〜図4gでは省略されている。バリア性を有するフレキシブル包装フィルム301は、フィルムのロール(図示せず)から引き出されて、成形部316を通過し、成形部は、フィルムを、製品送出チューブ318の周りの垂直チューブ内に導く。チューブが駆動ベルト320によって下方向へ引っ張られている間に、フィルムの垂直チューブは、垂直シーラ322によって、その長さ方向に沿って密封されて、バックシール240を形成する。図4aに示すように、製品送出チューブ318は、製品送出チューブ318の下に延長部430を備えている。図4a〜図4fに示す実施形態において、延長部430は、引込位置と伸長位置との間で、垂直方向に滑動可能な入れ子状延長部を備えている。入れ子状延長部は、製品送出チューブ318内に移動可能に設けることができ、および入れ子状延長部は、必要に応じて、入れ子状延長部を動かすための空気圧作動の、または、他の適当なロッドアセンブリを介して、制御シリンダに取付けることができる。このような入れ子状延長部は、米国特許第5,505,040号明細書によって例示されているように公知であり、その明細書は、参照によって本願明細書に組み込まれる。

図4bを参照すると、フィルムのシート301は、製品送出チューブ318の下方向に引っ張られる。図4bおよび図5bを参照すると、底端部シール230が、引込位置に延長部430を有する製品送出チューブ318の下で、一組のシーリングジョー326によって形成される。

図4cおよび図5cによって示されているように、底部横方向シール230の完成時に、延長部430は、伸長位置へ滑動され、それによって、図5cを参照することにより最も良く説明されるように、一組の外方に伸びているフラップ260を有するパッケージ底部250を形成する。横方向シール230は、延長部が伸長位置へ移動するにつれて、パッケージ底部250が画成されるにつれて、上方へ移動する。

その結果、シーリングジョー326よりも高い位置にある折畳み装置350は、底部横方向シール230を折り畳むように、伸長された延長部430の下に係合することができる。一実施形態において、ヒートシールジョー326から底部横方向シールへの熱の余熱は、折畳み装置350が既に係合されている場合、折り畳まれている底部横方向をパッケージの底部に接着させる。一実施形態において、折畳み装置350は、加熱縁部を備えている。折畳み装置350が係合された後、フラップ260は、有利に下方向へ曲がる。フラップ260のこのような折り曲げは、以下で議論するように、側方折畳み部材360がフラップ260に確実に係合できるようにするのに役に立つ。製品は、フォーク350が係合し、底部シール(図5cに示すように)が既に折り重ねられた後は、製品送出チューブ318を通って、いつでも落下することができる。

図4dは、本発明の一実施形態によるパッケージの形成の別のステップを示す。側方折畳み部材360は、側方折畳み部材360が折畳み装置350の下で、かつ、フラップ260の終端部の上にあるような高さに配置されている。図4dおよび図5dに示すように、一組の側方折畳み部材360は、前記フラップ260の各々を内方に、およびパッケージ底部250の下に折り畳む。一実施形態において、折畳み装置350は、折畳み部材360がフラップを、パッケージ底部250および折畳み装置350の両方の下に折り畳んでいる間は、パッケージ底部250の下にある。一実施形態において、折畳み装置350および折畳み部材360からの熱、あるいは折畳み装置350または折畳み部材360からの熱は、フラップ260の外側フィルム層とパッケージ底部250とを柔らかくし、それにより、フラップ260をパッケージ底部250に結合して密封するのに役に立つ。一実施形態において、折畳み装置350は、少なくとも2つのフィンガを有するフォークを備えている。一実施形態において、折畳み装置350は、3本指状のフォークを備え、そのことは、図4dに示すようなパッケージ底部250とフラップ260との接触のための開放領域を有利にもたらしている。一実施形態においては、底部横方向シール230は、加熱シーリングジョー326からの熱でまだ比較的熱いため、フラップ260上の底部横方向シールは、余熱によって、折畳み装置350のフィンガ間の開放領域内で、パッケージ底部250上の底部横方向シールにシールされる。一実施形態においては、ペデスタル470(図4cに示す)が、製品送出チューブ318の下で延長部430の内側に配置される。一実施形態において、ペデスタル470は、延長部430が伸長位置にある場合、実質的に延長部430の底端部と同一平面の高さにある。ペデスタル470は、入れ子状延長部430に取り付けることができ、および入れ子状延長部とともに動くことができる。

図4eは、本発明の一実施形態による次の逐次ステップの底部斜視図である。図4eに示すように、側方折畳み部材360は、旋回延長部362のための取付け部364を備えている。側方折畳み部材360が、フラップ260をパッケージ底部250の下に折り畳んだ後、各側方折畳み部材360と同一平面上にある取付け部364に配置された旋回延長部362は、ペデスタル470に係合するために、矢印で示された上方向に移動され、ペデスタル370は、図4cに示されている。図4eおよび図5dを参照すると、旋回延長部362は、各フラップ260とパッケージ底部250との間に圧力を印加する。(図4cに示す)ペデスタル470は、フラップ260とパッケージ底部250との間に圧力がかかるように、パッケージ底部250を定位置に保持する。一実施形態においては、横方向シール230が、ヒートシールジョーからの余熱を有しているため、旋回延長部362によってフラップおよびペデスタル470に対して印加される圧力のため、フラップ260からの横方向シールの部分が、パッケージ底部250上の横方向シールの部分にシールされる。一実施形態において、側方折畳み部材360は加熱することができ、また一実施形態において、旋回延長部362およびペデスタル470、あるいは旋回延長部362またはペデスタル470は、フラップ260とパッケージ底部との間のシールをさらに容易にするように加熱される。

図4fは、本発明の一実施形態による次の逐次ステップの底部斜視図である。一旦、フラップ250が内方に折り畳まれ、必要に応じて、パッケージ底部250にシールされると、折畳み装置350をパッケージ底部250の下から取り除くことができる。

図4gは、本発明の一つのステップの底部斜視図である。図4fに示すように、折畳み部材は、パッケージ底部250の下から外方へ移動させることができる。その結果、フィルムのシートを下方向へ引っ張ることができ、そこで上部横方向シールが形成される。

図5a〜図5dは、図2cに示すパッケージの底部が、どのように包装フィルムから形成されるかに関する逐次方法を示す単純化した部分後方底部斜視図である。縦型製袋充填設備は省略されている。図5aは、バックシール240を有するフィルムチューブを示し、また図3aおよび図4aに示すフィルムチューブに一致する。図5bは、底部横方向シールが既に形成された後の開口フィルムチューブを示し、図3bおよび図4bに示すフィルムチューブに一致している。図5cは、折り畳まれた底部横方向シール230と、後部パッケージ面204に実質的に垂直な縁部252とを有するパッケージ底部250を示す。図5cは、図3cおよび図4cに示すフィルムチューブに一致している。図5dは、一組の内方に折り畳まれた耳部260を有する完成したパッケージ底部250を示し、図3dおよび図4dに示すパッケージに一致する。本発明のパッケージを形成するために、横方向シールが、図5bに示すように、開口フィルムチューブ上に形成される。次に、縁部252が、平らなパッケージ底部250を画成するように形成される。縁部252の形成は、図5cに示すような一組のフラップ260を形成する。次いで、フラップ260は、パッケージ底部250の下で内方に折り畳まれて、側縁部262が形成される。

延長部330が一組のフラップを備える実施形態が既に開示されている。延長部330が入れ子状延長部を備える別の実施形態が既に開示されている。また別の実施形態において、延長部330は、広がり位置と引込位置との間で移動可能である2つ以上の可動フィンガを備えている。一実施形態において、延長部330は、二組の可動フィンガを備えている。

一実施形態において、前記可動フィンガは、垂直駆動システムの一部である。垂直駆動システムは、本願明細書で用いる場合、垂直方向の力を、回転力または水平方向の力に変換するシステムである。図6aは、一実施形態において、広がり位置にある駆動システムを示す側面図である。図示されているように、垂直駆動システムは、ベース679に対して横方向に移動可能なレバー674を備えている。一実施形態において、ベース679は、固定されている。

ベース679には、少なくとも一組のフィンガ672が結合されている。一実施形態においては、図示されているように、フィンガ672は、針状の形状を備えている。このような形状は、フィンガ672が、パッケージの角部内で広がって、この角部を画成することを可能にしている。他の実施形態においては、フィンガ672は、広がり位置と引込位置との間で移動可能である平らなフラップを備えている。実質的には、フィンガが、その位置で、互いに反対方向の力を引込位置へ向ける広がり位置から変換することのできるどのような形状も用いることができる。例えば、フィンガを備える一実施形態において、フィンガは、4つのポイントを空間内に画成する。それらのポイントは、袋の底部の設置面積を画定する。実質的には、袋の底部を画成するそれらのポイントを空間内に形成するどのような形状も用いることができる。

図示されているように、フィンガ672とベース679は、旋回軸673を介して結合されている。旋回軸673は、リベット、ねじ、ボルト、または、フィンガ672を回転させることができる何らかの装置を備えることができる。図示されているように、1つのフィンガ672につき、1つのみの旋回軸673がある。他の実施形態においては、1つのフィンガ672につき、1つ以上の旋回軸673を用いることができる。旋回軸673は、フィンガ672をベース679に対して回転させることができる。

図示されているように、レバー674は、2つのノッチ675を備えている。ノッチ675は、フィンガ672上に位置するハンドル682を収容するようなサイズに形成されている。ノッチ675とハンドル682は、レバー674が上方向に引っ張られた場合に、それに応じてハンドル682をノッチ675内で動かせるようなサイズに形成される。レバー674は、ノッチ675を有するように示されているが、他の実施形態においては、レバー674がハンドル682を備え、一方、フィンガ672がノッチ675を備えている。フィンガ672をレバー674に回転可能に結合する他の装置も適切に用いることができる。例えば、一実施形態において、ノッチ675とハンドル682は、玉継ぎ手を備えている。同様に、ノッチおよびハンドルは、多くの異なる形状を備えることができる。異なる形状は、ノッチ675内のハンドル682の操縦性に影響を与える。

記述したように、図6aは、広がり位置にあるフィンガを示す。一実施形態において、フィンガ672は、製品送出チューブ318の側部と実質的に平行である。図を見て分かるように、フィンガ672は、レバー674によってその位置に保持され、フィンガ672の上部がレバー674に突き当たって、フィンガ672がそれ以上広がることを防いでいる。例えば、レバー674は、図6aの右側のフィンガ672が反時計回りに回転するのを防ぐ。しかしながら、上方向への力がレバー674に加えられると、両フィンガ672は、引込位置へ回転することになる。

図6bは、一実施形態における引込位置にある駆動システムを示す側面図である。図を見て分かるように、ここでは、フィンガ672は、レバー674の下方端部676に突き当たっている。下方端部676は、フィンガ672がさらに引っ込められるのを防ぐ。例えば、下方端部676は、図6bの右側のフィンガ672が時計回りに回転するのを防ぐ。しかしながら、下方向への力がレバー674に加えられると、両フィンガ672は、広がり位置へ回転することになる。ベース679が、その底端部に楔形部を備えていることが図を見て分かる。一実施形態において、楔形部は、引込位置にあるときのフィンガ672の形状に似ている。楔形は、引込位置にあるフィンガ672よりも幅広く、または狭くすることができる。この楔形の1つの利点は、その楔形がフィルムをこすったり、それ以外にはフィルムを妨げたりするのを防ぐということである。したがって、引込位置にあるフィンガ672よりも狭い楔形を有することによって、楔形がフィルムに接触すること、および場合によってはフィルムを損傷させることを防いでいる。

説明されているように、フィンガ672の位置は、レバー674の横方向の動きによって調節することができる。レバー674の横方向の動きは、限定するものではないが、レバー674に力を加えるアクチュエータを含む公知の何らかの手段によって制御することができる。

延長部330が可動フィンガを備えている一つの実施形態が図7aに示されている。図7aは、一実施形態における製品送出チューブを示す斜視図である。図7bは、一実施形態における製品送出チューブを示す平面図である。図を見て分かるように、一実施形態において、製品送出チューブ318は、隔壁部881を備えている。隔壁部は、物理的境界である。図示されているように、製品送出チューブ318は、他の数のチャンバを適切に用いることもできるが、製品送出チューブ318を3つのチャンバに分ける2つの隔壁部881を備えている。包装すべき食品または他の製品は、バルクチャンバ778を通って流れる。垂直駆動システムは、左のチャンバ777aおよび右のチャンバ777b内に配設されている。一実施形態において、バルクチャンバ778は、製品送出チューブ318の約80%を構成している。一実施形態において、左および右のチャンバ777あるいは、左または右のチャンバ777は、約1/2インチ(約12.7ミリ)以下の幅を有している。この幅は、隔壁部881と、チューブ318の外壁との間の距離として定義される。一実施形態において、バルクチャンバ778は、隔壁部881間に、約3インチ〜約7インチ(約76.2〜ミリ約177.8ミリ)の幅を有している。前方壁部から後方壁部までで測定した製品送出チューブ318の厚さは、袋の幅によって変わる。一実施形態において、製品送出チューブ318は、厚さが約2.5インチ〜約4インチ(約63.5ミリ〜約101.6ミリ)まで変化する。1/2インチ(12.7ミリ)以下の幅を有するチャンバ内に収容される垂直駆動システムを有することは、操作するためのスペースが非常に小さいという点で有利である。

一実施形態においては、図7bに示すように、隔壁部881は、製品送出チューブ318に取り付けられている。別の実施形態においては、駆動システムのベース679が、隔壁部として機能する。このような実施形態において、製品送出チューブ318は、2つの垂直駆動システムの挿入によって3つのチャンバに分けられる単一のチャンバである。しかしながら、他の実施形態においては、製品送出チューブ318は、製品送出チューブ318に結合されているか、または、他の態様としては取り付けられている隔壁部を備える。このような実施形態において、製品送出チューブ318は、垂直駆動システムがない場合であっても、複数のチャンバを備えている。図7aおよび図7bは、製品送出チューブ318が隔壁部881を備えている実施形態を示す。

隔壁部881は、左のチャンバ777aおよび右のチャンバ777bと、バルクチャンバ778を隔てている。このような実施形態では、包装すべき食品と垂直駆動システムを隔てている。これにより、垂直駆動システムが、食品グレードのパーツで構成される必要はないため、様々な材料で垂直駆動システムを形成することを可能にしている。さらに、垂直駆動システムが食品と隔てられているため、垂直駆動システムは、食品の油、粒子等に曝される駆動システムよりも掃除が少なくてすむ。

図7aに示すように、2つの垂直駆動システムがあり、各々は、製品送出チューブ318の側部に配設されている。図を見て分かるように、実質的には、フィンガ672の動作に必要な全ての部材は、製品送出チューブ318内に収容される。一実施形態においては、レバー674に作用する装置を除いて、フィンガ672の動作に必要な全ての部材は、製品送出チューブ318内に収容される。これにより、多くの場合に、延長部330を作動させるために延長部330に、または延長部近傍に配設された外部のエアシリンダの作用を必要とする従来技術の大幅な改善である。例えば、図3aを参照すると、多くの場合、エアシリンダ、または、ボタン等の、エアシリンダを作動させるための装置が、駆動ベルト320の下に、および延長部330の上方部分に沿って配設されていた。延長部330の近傍に配設されたエアシリンダの存在のため、縦型製袋充填機の設置面積が増えていた。しかしながら、図7aを見て分かるように、一実施形態において、垂直駆動システムは、必要なスペースがはるかに少ない。さらに、記述したように、垂直駆動システムは、垂直方向の力を、水平方向の力または回転力に変換することを可能にする。このような変換は、製品送出チューブ318の周囲またはチューブ内のスペースの有効利用をもたらしている。記述したように、この変換は、水平方向の力または回転力を生成するフィンガ672の近傍に配設された大きな装置を有する必要性をなくす。説明されているように、アクチュエータまたは他の装備を、製品送出チューブ318の上部近傍に配設することができ、およびアクチュエータは、レバー674に垂直方向の力を加えることができる。そのため、垂直駆動システムは、垂直方向の力を必要に応じて、回転力または水平方向の力に変換する。したがって、垂直駆動システムは、アクチュエータまたは他のそのような装置を、フィンガ672に対して遠隔に配設することを可能にしている。

さらに、一実施形態において、垂直駆動システムは、可動部材を多くは必要としない。より少ない可動部材は、典型的には、メンテナンスによるダウンタイムがより少ないことと同じであるため、可動部材がより少ないことは1つの利点である。実際には、図6aを見て分かるように、レバー674およびフィンガ672は、レバー674を作動させる装置を除いて、唯一の可動部材である。加えて、必要な部材がより少ないことにより、作動中に、潜在的に破損する可能性のある部材がより少ない。このことは、機械部品が食品パッケージ内に包装されることは好ましくないため、常に食品包装における関心事項である。さらに、垂直駆動システムは、バルクチャンバ778とは仕切られているため、旋回軸673等の部品に緩みが生じた場合であっても、それが包装される可能性は著しく減少する。また、一実施形態において、垂直駆動システムおよびその部品は、垂直駆動システムが、チャンバ内にぴったりフィットするような寸法に形成される。そのような実施形態においては、垂直駆動システムは、チャンバ内に適切に位置しているため、実質的には不可能ではないにしても、部品が破損した場合であっても、破片が下流に落下して、そこで包装される可能性はほとんどない。述べたように、摩擦力および圧縮力は、外れた破片をチャンバ内に保持する。したがって、緩んだかまたは外れた機械が落下して包装されることが防止される。

レバー674は、公知の何らかの装置を用いて作動させることができる。一実施形態においては、図7aに示すように、レバー674は、アクチュエータによって操作される。 垂直駆動システムは、前述したように作動する。例えば、一実施形態において、フィンガ672は、引込位置に向けて操作される。引込位置において、シーリングジョー326が端部シールを形成する。一実施形態においては、フィンガ672は、引っ込められた場合、シーリングジョー326の中心線の方向を向く。このような動作は、シーリングジョー326を閉じて、横方向シールを形成することと、同時に、タックまたはプリーツの形成を最小限にするか、またはなくすことを可能にする。一実施形態においては、図7aに示すように、各々が一組のフィンガ672を備えた2つの垂直駆動システムがある。各一組のフィンガ672は、パッケージの一方の端部に作用する。そのため、一実施形態において、開口チューブを形成するように、一組のシーリングジョーによって、端部シールが形成される。

その後、フィンガ672は、広がり位置へ向かって操作される。記述したように、一実施形態において、このステップは、フィンガ672が旋回軸673周りに回転するように、レバー674をベース679に対して垂直方向に移動させることを含む。その結果、その垂直方向の移動は、フィンガ672を広がり位置へ到達させる。フィンガは、広がり位置にある間に、図5cに示すような一組の外方へ伸びているフラップ260を有するパッケージ底部を形成して画成する。そして、折畳み装置350が底部横方向シール230を折り畳む。外方に伸びているフラップ260は、前述したように、折り畳んで、パッケージの底部にシールすることができる。例えば、図3eに示すような折畳み部材360を用いることができる。同様に、一実施形態において、折畳み部材360は、図3eに示すような旋回延長部362を備えている。一実施形態において、フィンガ672は、他の機械が取り除かれるまで、広がり位置を維持する。例えば、一実施形態において、フィンガ672は、折畳み装置350が取り外されている間、広がり位置を維持している。フィンガ672は、折畳み部材360が引っ込められている間は、広がり位置を維持している。その後、フィンガ672は、引込位置へ向かって操作され、そしてこのプロセスが繰り返される。

前述したように、ペデスタル470は、パッケージ底部250に垂直方向の圧力を加えて、それによって、フラップ260のシーリングを補助するのに用いることができる。一実施形態において、ペデスタル470は、垂直駆動システムのベース679に結合されている。図7aを見て分かるように、一実施形態において、ペデスタル470は、一方向において、外方に広がるだけである。図示されているように、ペデスタル470は、フィンガ672の方向には広がらない。このことは、ペデスタル470がフィンガ672の動作を妨げないことを確実にしている。さらに、いくつかの実施形態においては、ペデスタル470が、フィンガ672の方向に広がっている場合、これが、折畳み装置350を妨げることになる。折畳み装置350が、3つのフォークを有しているように示されているが、このことを限定と見なすべきではないことに留意すべきである。他の実施形態においては、フォークは、実質的には、どのような数のフォークも備えることができる。本出願人は、一実施形態において、シールに接触する領域における折畳み装置350の表面積の増加が、より良好な折り畳みをもたらしていることに気付いた。したがって、折畳み装置350が3つのフォークを備えている一実施形態において、真ん中のフォークは、外側のフォークと比較して、より幅広である。このことは、折畳み装置350の前縁部の表面積の増加をもたらす。しかしながら、ペデスタル470を備える一実施形態においては、折畳み装置350は、ペデスタル470の位置の上の領域をカバーしていない。言い換えれば、いくつかの実施形態においては、ペデスタル470が折畳み装置350によってカバーされないように、折畳み装置350内に、図3eに示すような間隙、穴等がある。このことは、ペデスタル470に圧力を加えることを可能にしている。

別の実施形態において、ペデスタル470は、ベース679の面から両方向に広がる。このことは、ペデスタル470の利用可能な表面積を増加させる。一実施形態において、ペデスタルは、ベース679の面から実質的に垂直な方向で外方に広がる。ペデスタル470は、溶接、はんだ付け、または他の方法でベース679に取り付けることができる。他の実施形態において、ペデスタル470は、ベース679に一体化して形成される。

一実施形態において、垂直駆動システムは、そのチャンバ777から滑動可能に取り外すことができる。図7aに示すように、ペデスタル470の存在により、垂直駆動システムは、製品送出チューブ318の底部を介して取り付けられ、また取り外される。

一実施形態において、縦型製袋充填機は、製品送出チューブブレースをさらに備えている。図8は、製品送出チューブブレースを用いる一実施形態の側面図である。多くの場合、垂直シーラ322は、そのシールを形成すると、製品送出チューブ318に圧力を加え、それによって、製品送出チューブ318をわずかに移動させる。このことは、典型的なピローポーチパッケージを形成する場合、典型的には問題ではない。しかしながら、外方に伸びているフラップ260を折り畳んでシールして、平底を形成することができるため、製品送出チューブ318が好ましくない動きをした場合、フラップ260は、折畳み中に正しく位置合わせされないことになる。そのため、フラップ260がシール230の上に折り畳まれる図5dのパッケージを生じるのではなく、フラップ260は、シール230に被さらない。一実施形態においては、製品送出チューブの動きを限定するブレース880を設けることによって、フラップ260のずれを制限するか、またはなくす。ブレース880は、様々な装置を備えることができる。一実施形態において、ブレース880は、ホイールまたは他の回転可能な装置を備えている。フィルムは、下方向へ引っ張られるため、製品送出チューブ318およびフィルムがブレース880によって圧迫されると、回転可能な装置は、下方向へ移動しているフィルムが詰まったり、ブレース880によって不適切に遅延したりすることを防止する。ブレース880は、実質的には、製品送出チューブ318に沿って、どのような位置にも配置することができる。ブレース880は、本願明細書で用いる場合、垂直シーラ322によって加えられる圧力に抗するように圧力を加える何らかの装置を指す。一実施形態において、ブレース880は、垂直シーラ322と同じ高さに配置され、垂直シーラ322から約180°離れて配置される。一実施形態において、ブレース880は、製品送出チューブ318から約1/16インチ〜約1/32インチ(約1.5875センチ〜約0.79375センチ)の箇所に配置される。

いくつかの効果が本発明によってもたらされる。まず、パッケージは、ガセットを備えておらず、ピンホール漏れが発生する問題領域の数を減らしたため、より低いゲージのフレキシブルフィルムの効用を活かすことができる。本発明の平底ポーチは、厚さが180ゲージ以下のフィルムで形成することができる。その結果、平底ピローポーチは、図1a〜図1dに示す従来の実施形態に必要なフィルムよりも少なくとも33%少ないフィルムで形成することができる。他の実施形態においては、厚さが150〜300ゲージのフィルムが用いられる。一実施形態において、本発明に用いられるフィルムは、シーラント層と、ポリエチレンまたは他の適切な接着層とともに金属化OPPフィルムに積層される裏刷ポリマー層とを有する金属化OPP層で構成される。その結果、一実施形態において、本発明のパッケージは、ピローパッケージと同じフィルムから作られる。本発明は、パッケージと、パッケージを形成する前に、包装フィルムに折り目が付けられるか、または、別の方法で与えられる必要性を要することなく、フレキシブル材料でパッケージを形成するための方法とを提供する。

本発明の効果は、上部および底部の横方向シールが、何らかの側部ガセットを要することなく形成されるということである。さらに、ピンホールの発生箇所がより少ないため、本発明のパッケージは、より一貫性のある食品保存期間を実現できる。本発明は、標準的な縦型製袋充填機を改良することにより、平底ピローポーチを形成する方法を提供する。

本発明を、好適な実施形態に関して具体的に説明して記載してきたが、当業者には、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、構成および詳細の様々な変更が可能であることは理解されよう。 [付記] 以下、上記実施形態から把握できる技術的思想を付記として記載する。 付記1.平底を有するピローポーチを形成するための方法であって、前記方法が、 a)一組のシーリングジョーによって第1の端部シールを形成して開口チューブを形成するステップであって、前記第1の端部シールは、少なくとも一組のフィンガを引込位置に有する製品送出チューブの下に形成されるステップと、 b)前記少なくとも一組のフィンガを広がり位置に設けて、それによって、一組の外方へ伸びているフラップを有するパッケージ底部を形成するステップと、 c)前記端部シールを、折畳み装置を用いて折り畳むステップと、 d)前記フラップの各々を、内方に、および前記パッケージ底部の下に折り畳むステップと、 を含む方法。 付記2.前記ステップb)における少なくとも一組のフィンガを広がり位置に設けることは、レバーを垂直方向に動かすことを含み、前記レバーは、前記少なくとも一組のフィンガに結合され、その結果、前記垂直方向の動きが、前記少なくとも一組のフィンガを前記広がり位置へ到達させる、付記1に記載の方法。 付記3.前記第1の端部シールの折畳みは、少なくとも2つのフィンガと、それらの間のオープン領域とを有するフォークを用いて折り畳むことを含む、付記1または2に記載の方法。 付記4.前記製品送出チューブは、150〜300ゲージの厚さを有するフィルムを含む、付記1〜3のいずれかに記載の方法。 付記5.前記第1の端部シールの折畳みは、実質的に、前記上部端部シールから90度になっている、折り畳まれた端部シールが形成されるように行われる、付記1〜4のいずれかに記載の方法。 付記6.前記フラップは、前記パッケージの底部にシールされる、付記1〜5のいずれかに記載の方法。 付記7.前記ステップd)は、前記フラップの各々と、前記パッケージ底部との間に、垂直方向の圧力を加えるステップをさらに含む、付記1〜6のいずれかに記載の方法。 付記8.前記パッケージの底部に前記フラップをシールすることをさらに含む、付記1〜7のいずれかに記載の方法。 付記9.前記製品送出チューブは、ペデスタルをさらに備える、付記1〜8のいずれかに記載の方法。 付記10.前記ステップd)の折畳みは、折畳み部材によって実行され、前記折畳み部材は、旋回延長部を備える、付記1〜9のいずれかに記載の方法。 付記11.前記旋回延長部は、垂直方向の圧力を加える、付記1〜10のいずれかに記載の方法。 付記12.前記フィンガは、前記広がり位置にある場合、前記製品送出チューブと略平行である、付記1〜11のいずれかに記載の方法。 付記13.一組のシーリングジョーを用いて、第2の端部シールを形成するステップをさらに含む、付記1〜12のいずれかに記載の方法。 付記14.縦型製袋充填機械であって、前記機械が、 延長部を有する製品送出チューブであって、前記延長部が、広がり位置と引込位置との間で移動可能である少なくとも一組のフィンガを備える製品送出チューブと、 パッケージ底部に隣接して、底部の横方向シールを折り畳み、それによって、一組のフラップを形成するための折畳み装置と、 一組の側部折畳み部材であって、各側部折畳み部材が、各フラップを前記パッケージ底部の下に保持する、一組の側部折畳み装置と、 を備える、縦型製袋充填機械。 付記15.前記側部折畳み部材の各々は、旋回延長部をさらに備える、付記14に記載の機械。 付記16.前記延長部は、少なくとも1つのペデスタルをさらに備える、付記14または15に記載の機械。 付記17.当該機械は、単一の垂直シーリング装置で構成される、付記14〜16のいずれかに記載の機械。 付記18.前記製品送出チューブは隔壁部を備える、付記14〜17のいずれかに記載の機械。 付記19.前記隔壁部が3つのチャンバを形成し、前記チャンバは、バルクチャンバと、左側のチャンバと、右側のチャンバとを備える、付記18に記載の機械。 付記20.前記左側のチャンバは延長部を備え、かつ、前記右側のチャンバは延長部を備える、付記19に記載の機械。 付記21.前記延長部は、垂直駆動システムに結合される、付記14〜20のいずれかに記載の機械。 付記22.前記少なくとも一組のフィンガはレバーに結合される、付記14〜21のいずれかに記載の機械。 付記23.前記レバーが垂直方向に動かされると、前記少なくとも一組のフィンガは、前記広がり位置と引込位置との間を移動する、付記22に記載の機械。 付記24.前記レバーは2つのノッチを備え、かつ、前記フィンガの各々はハンドルを備え、さらに前記ハンドルは前記ノッチに収まる、付記22に記載の機械。 付記25.製品送出チューブブレースをさらに備える、付記14〜24のいずれかに記載の機械。 付記26.当該機械は垂直シーラをさらに備え、かつ、前記製品送出チューブブレースは、前記垂直シーラから約180度の箇所に配設される、付記25に記載の機械。 付記27.前記延長部は、前記製品送出チューブの下に伸びる、付記14〜26のいずれかに記載の機械。 付記28.平底を有するピローポーチを形成するための方法であって、 a)縦型製袋充填機上で、包装フィルムから成るチューブを形成するステップと、 b)前記チューブに端部シールを形成するステップであって、前記端部シールは、タックを有しておらず、前記端部シールは、少なくとも一組のフィンガを引込位置に有する製品送出チューブの下に形成され、前記フィンガは、前記製品送出チューブの下で、下方に伸びているステップと、 c)前記フィンガを広がり位置に配置し、それによって平底を画成するステップと、 d)前記端部シールを折畳み装置によって折り畳んで、複数のフラップを形成するステップと、 e)前記フラップの各々を内方に、かつ、前記パッケージ底部の下に折り畳むステップと、 を含む方法。 付記29.前記包装フィルムは、150〜300ゲージの厚さを有する、付記28に記載の方法。 付記30.前記フラップの各々と、前記パッケージ底部との間に、垂直方向の圧力をかけるステップをさらに含む、付記28に記載の方法。

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