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具有人机工程学形状的柔性袋及其制造方法

阅读:98发布:2023-01-22

专利汇可以提供具有人机工程学形状的柔性袋及其制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种在人机工程学上有利的柔性袋。所述袋包括面板,其具有内表面和外表面,以及上边缘,相对的下边缘和在上边缘及下边缘之间延伸的两个侧边缘。柔性袋可包括平靠着面板外表面的平接缝。所述袋的上边缘包括第一超声封闭密封,而第二密封被 定位 在第一封闭密封之上。所述袋还包括与面板成一整体的打开装置,用于存取包含在所述袋内的产品。对于包含 碳 酸产品的人机工程学柔性袋,所述袋内来自碳酸产品的压 力 使所述袋的形状符合人机工程学,以使前壁和后壁均具有纵向定向的凸起形状,而被密封的侧边缘和平滑的侧边缘均具有纵向定向的凹入形状。,下面是具有人机工程学形状的柔性袋及其制造方法专利的具体信息内容。

1.一种用于包含产品的具有折叠平接缝的柔性袋,所述袋包括:
面板,其具有内表面和外表面,以及上边缘,相对的下边缘和在 所述上边缘及所述下边缘之间延伸的第一侧边缘和第二侧边缘;
所述第二侧边缘中的折叠部分,其由沿着所述第二侧边缘横向延 伸的折叠线限定,并与所述第二侧边缘的最外部分间隔一预定距离;
折叠平接缝,其将所述第一侧边缘和所述第二侧边缘中的所述折 叠部分接合在一起,以形成所述袋的主体,其中第一侧边缘被定位在 所述第二侧边缘中的所述折叠部分之上,以使所述第一侧边缘的最外 部分与所述第二侧边缘的最外部分对准,并且所述折叠平接缝平靠着 所述袋的主体;以及
打开装置,其被整体地形成在所述面板中,用于存取包含在所述 袋内的产品。
2.根据权利要求1所述的袋,其中所述第二侧边缘的最外部分被 沿着所述折叠线折叠180度,以使所述折叠部分邻接于或相邻于所述 面板的外表面。
3.根据权利要求1所述的袋,其中所述袋包括撑托件。
4.根据权利要求1所述的袋,其中所述袋主体包括前壁和后壁, 以及被定位在所述前壁和所述后壁之间的插入物。
5.根据权利要求1所述的袋,进一步包括被密封在所述折叠平接 缝之上的材料带。
6.根据权利要求1所述的袋,其中所述打开装置包括配件,以及 可拆装地附连于所述配件的盖子
7.根据权利要求1所述的袋,进一步包括被布置在所述面板的外 表面上的标签。
8.一种用于酸产品的人机工程学柔性袋,包括:
面板,其具有内表面和外表面,以及上边缘,相对的下边缘和在 所述上边缘及所述下边缘之间延伸的第一侧边缘和第二侧边缘;
侧密封,所述侧密封将所述面板的所述第一侧边缘接合到所述面 板的所述第二侧边缘,以形成所述袋的主体,所述主体具有前壁和后 壁,以及一个平滑的侧边缘和一个被密封的侧边缘;
第一封闭密封,所述第一封闭密封将所述前壁和所述后壁的下边 缘密封在一起;
第二封闭密封,所述第二封闭密封将所述前壁和所述后壁的下边 缘密封在一起,其中所述第二封闭密封与第一封闭密封外侧间隔一预 定距离,并且所述碳酸产品被限制在所述第一封闭密封和所述第二封 闭密封之间;以及
被布置在所述前壁和后壁的上边缘之间的打开装置,其中所述袋 内来自碳酸产品的压使所述袋的形状符合人机工程学,以使所述前 壁和所述后壁均具有纵向定向的凸起形状,所述密封的侧边缘和所述 平滑的侧边缘均具有纵向定向的凹入形状。
9.根据权利要求8所述的袋,其中所述侧密封包括低温下的内部 密封,以及高温下的外部密封,并且所述外部密封与所述内部低温密 封外侧间隔一预定距离。
10.根据权利要求9所述的袋,其中所述第一密封是将侧边缘钉粘 在一起的钉粘密封,并且应用所述第二高温密封之前,所述袋内的气 体通过所述侧边缘被从所述袋中排出。
11.根据权利要求9所述的袋,其中所述侧密封利用具有等离子涂 层的密封条制成的。
12.根据权利要求9所述的袋,其中所述打开装置包括配件以及可 拆装地附连于所述配件的盖子。
13.根据权利要求9所述的袋,进一步包括被布置在所述袋的所述 前壁和所述后壁之上的标签。
14.一种制造和用碳酸产品填充人机工程学柔性袋的方法,所述方 法包括以下步骤:
由一卷层压材料制成所述袋的主体,其中所述袋的所述主体包括 面板,其具有内表面和外表面,以及上边缘,相对的下边缘和在所述 上边缘和所述下边缘之间延伸的第一侧边缘和第二侧边缘;
将所述第一侧边缘对准所述第二侧边缘,以形成所述袋的主体的 前壁和后壁;
在对准的第一侧边缘和第二侧边缘处形成侧密封;
对所述前壁和后壁的上边缘之间的打开装置进行密封;
打开所述袋;
用所述碳酸产品填充所述袋;
使用第一超声封闭密封对所述前壁和后壁的下边缘进行密封;
应用第二封闭密封,所述第二封闭密封与所述第一超声封闭密封 外侧间隔一预定距离,以使所述碳酸产品被限制在所述第一封闭密封 和所述第二封闭密封之间的空间中,其中所述袋内由所述碳酸产品引 起的压力使所述袋的形状符合人机工程学,以使所述前壁和后壁均具 有纵向定向的凸起形状,所述密封的侧边缘和所述平滑的侧边缘均具 有纵向定向的凹入形状;以及
完成已填充的袋。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述形成侧密封的步骤进 一步包括以下步骤:
应用低温下的内部密封;以及
应用高温下的外部密封,其中所述外部密封与所述内部密封被间 隔开一预定距离,以使所述内部密封和所述外部密封之间存在气隙, 气体通过这些面板的开口边缘排出所述袋。
16.根据权利要求14所述的方法,其中所述形成侧密封的步骤包 括以下步骤:使用被涂上等离子材料的密封条。
17.根据权利要求14所述的方法,进一步包括以下步骤:将衬套 应用在所述面板的外表面之上,并使衬套热收缩至所述面板的外表面。
18.一种用于碳酸产品的人机工程学柔性袋,包括:
面板,其具有内表面和外表面,以及上边缘,相对的下边缘和在 所述上边缘和所述下边缘之间延伸的第一侧边缘和第二侧边缘;
侧密封,其将所述面板的所述第一侧边缘接合到所述面板的所述 第二侧边缘,以形成所述袋的主体,所述主体具有前壁和后壁,以及 一个平滑的侧边缘和一个密封的侧边缘;
第一封闭密封,其将所述前壁和所述后壁的下边缘密封在一起;
被超声密封在所述前壁和后壁的上边缘之间的配件,其中所述配 件包括一个具有垂直定向的壁的底座部分,一对从所述壁的外表面向 外延伸的对置翼,从所述壁的上边缘向外延伸的凸缘,从所述壁的上 边缘向上突出的袋口,并且所述袋口包括环绕所述袋口的螺纹,且多 个垂直定向的通气孔截开所述螺纹;
固定于所述配件的可更换的盖子,其中所述盖子是圆柱形构件, 其具有封闭端和开口端,并且所述圆柱形构件的内表面包括螺纹,且 多个垂直定向的通气孔截开所述螺纹,以使当所述盖子被固定于所述 配件时,所述盖子通气孔被布置在所述配件通气孔之间,以控制所述 袋中由所述碳酸产品引起的压力的释放;以及
所述袋中来自所述碳酸产品的压力使所述袋的形状符合人机工程 学,以使所述前壁和后壁均具有纵向定向的凸起形状,所述密封的侧 边缘和所述平滑的侧边缘均具有纵向定向的凹入形状。
19.根据权利要求18所述的人机工程学柔性袋,其中所述盖子包 括可分离的颈圈,当所述盖子被从所述袋口移走时,所述颈圈保留在 所述袋口上。
20.根据权利要求18所述的人机工程学柔性袋,其中所述配件具 有伸长的椭圆形。
21.根据权利要求18所述的人机工程学柔性袋,其中所述配件通 过应用超声密封被超声地密封到所述前壁和所述后壁的上边缘上,应 用热密封,并应用冷密封,以使在所述配件和所述前壁及所述后壁的 上边缘之间没有空隙。
22.根据权利要求18所述的袋,进一步包括被布置在所述面板外 表面之上的标签。
23.根据权利要求18所述的袋,其中所述侧密封包括低温下的内 部密封,以及高温下的外部密封,并且所述外部密封与所述内部低温 密封外侧间隔一预定距离。
24.根据权利要求23所述的袋,其中所述第一密封是将所述侧边 缘钉粘在一起的钉粘密封,并且在应用第二高温密封之前,所述袋内 的气体通过所述侧边缘从所述袋中排出。
25.根据权利要求18所述的袋,其中所述侧密封由具有等离子涂 层的密封条制成。

说明书全文

技术领域

【0002】本发明一般涉及用于包装产品的柔性袋(或称软包装袋),更 具体地是涉及用于包装产品且具有人机工程学形状的柔性袋及其制造 方法。

背景技术

【0003】各种类型的一次性便携式容器可用来储存流体产品或干燥产 品,例如液体、粒状材料、粉末等,这是本领域公知的。容器的例子 包括杯子、金属罐、塑料瓶、玻璃瓶或柔性袋。由于柔性袋的形状、 尺寸、保存期和适于储存的能,消费者喜欢柔性袋的便利胜过其他 类型的容器。制造商认可柔性袋的包装优势,因为所述袋可在同一条 生产线上被制造和填充。一种用产品填充柔性袋的方法和设备的例子 在共同转让的美国专利号6,199,601中被公开,在此将其并入本文作为 参考。
【0004】柔性袋已被用来配销未充酸气的饮料(简称非碳酸饮料, 例如果汁等)已有一段时间。但是,对于其他类型饮料(包括充碳酸 气的饮料或简称碳酸饮料),其应用很有限。关于碳酸饮料,目前可用 材料是有些渗透性的,因此导致二化碳气体从所述袋的流失及其被 氧气取代。已填充的袋内氧气的存在提高了细菌生成的几率,或可能 影响口味。一种用于碳酸饮料的所述袋的例子在共同转让的PCT专利 申请号PCT/US03/034396中被公开,在此将其并入本文作为参考。
【0005】柔性袋由柔性材料制成,优选由多个塑料层或层等组成的 层压或叠层材料。所述材料的外层可包含预印信息,例如标志等,以 向消费者提供关于所述袋的内装物的信息。所述袋可由通常已知的制 造技术制造和/或填充,例如具有单线或多线的横式成形填充密封机, 平板预制袋机,立式成形填充机等等。所述袋包括接合到后壁的前壁。 面板或壁板的边缘,例如侧边缘,使用诸如结合(或粘接)或者焊接(或 熔接)的密封技术接合在一起。密封的边缘类似一个翼形片。
【0006】虽然上述袋工作良好,但暴露的“翼形”边缘可能是尖的或 锐利的。此外,用于所述袋的可能形状被限制使用“翼形”边缘。因 此,在本领域中存在着对具有人机工程学形状的柔性袋的需求,及制 造柔性袋的改进方法的需求,所述柔性袋可被用来贮藏各种类型的产 品。

发明内容

【0007】因此,本发明是一种改进的柔性袋。提供了一种用于产品的 具有平接缝的柔性袋及制造所述袋的方法。所述袋包括面板,其具有 内表面和外表面,以及上边缘,相对的下边缘,和在上边缘和下边缘 之间延伸的第一侧边缘和第二侧边缘。第一侧边缘被定位在折叠的第 二侧边缘之上,并被密封以形成平靠着面板外表面的接缝。所述袋的 上边缘包含第一超声封闭密封(seal),并且第二封闭密封被定位在第 一封闭密封之上。所述袋还包括与面板成一整体的打开装置,其用于 存取包含在所述袋内的产品。
【0008】所述方法包含制造所述袋的步骤,通过沿着面板的每个侧边 缘制成一个折叠,并定位面板以使每个侧边缘中的折叠被对准且第一 侧边缘延伸超过第二侧边缘。第一侧边缘的延伸部分在第二侧边缘上 被折叠以形成一个折翼,并被密封。所述袋的下边缘被密封。所述折 翼可在密封步骤中被钉粘或钉住(tack)在所述袋的下边缘和上边缘, 以使折翼平靠着所述袋壁。所述折翼也可使用防蚀镶片被密封到所述 袋的外表面。所述折翼也可被折叠进所述袋的内部或形成侧撑托件或 撑板(side gusset)。
【0009】用于充碳酸气的产品(简称碳酸产品)的人机工程学柔性袋包 括面板,其具有内表面和外表面,以及上边缘,相对的下边缘和在所 述上边缘及所述下边缘之间延伸的第一侧边缘和第二侧边缘。侧密封 将所述面板的第一侧边缘和所述面板的第二侧边缘连接在一起以形成 所述袋的主体,所述主体具有前壁和后壁,以及一个平滑的侧边缘和 一个密封的侧边缘。第一封闭密封将前壁和后壁的下边缘密封在一起, 并且第二封闭密封将前壁和后壁的下边缘密封在一起。所述第二封闭 密封与第一封闭密封外侧间隔一预定距离,并且碳酸产品被限制在第 一封闭密封和第二封闭密封之间。打开装置被布置在前壁的上边缘和 后壁的上边缘之间。
【0010】打开装置的一个例子是被超声密封在前壁和后壁的上边缘之 间的配件。所述配件包括一个具有垂直定向的壁的底座部分,一对从 所述壁的外表面向外延伸出的对置翼,以及从所述壁的上边缘向外延 伸出的凸缘。一个袋口从所述壁的上边缘向上突出,并且所述袋口包 括一条环绕所述袋口的螺纹,所述螺纹具有多个将所述螺纹截开的垂 直定向的通气孔。可更换的盖子被固定于所述配件上。所述盖子是圆 柱形构件,具有封闭端和开口端。所述圆柱形构件的内表面包含一条 螺纹,所述螺纹具有多个将所述螺纹截开的垂直定向的通气孔,以使 当所述盖子被固定于所述配件以控制所述袋内的压力释放时,所述盖 子的通气孔被布置在所述配件的通气孔之间,所述压力由碳酸产品引 起的。来自碳酸产品的袋内压力使所述袋的形状符合人机工程学,以 使前壁和后壁均具有纵向定向的凸起形状且密封的侧边缘和平滑的侧 边缘均具有纵向定向的凹入形状。
【0011】本发明的一个优点是,一种具有人机工程学形状的柔性袋和 一种制造所述柔性袋的改进方法被提供。本发明的另一个优点是,一 种柔性袋和一种使用包含PET(聚乙烯对苯二甲酸酯),箔,尼龙和流 延聚丙烯的层压材料制造柔性袋的方法被提供。本发明的又一优点是, 一种柔性袋和制造柔性袋的方法被提供,所述柔性袋包括一个具有重 叠边缘的平接缝。本发明的又一优点是,一种柔性袋和制造柔性袋的 方法被提供,所述柔性袋包括一个平接缝,所述平接缝的边缘折叠形 成一个折翼,并且所述折翼平靠着所述袋而没有尖的边缘。本发明的 又一优点是,柔性袋和用产品填充的柔性袋的制造方法被提供,所述 柔性袋对生产来说是高性价比的。本发明的又一优点是,所述柔性袋 在产品被移走之后仍保持其形状。本发明的又一优点是,所述柔性袋 包括插入物,以使它能够竖直站立而不需要支持。本发明的另一个优 点是,所述袋为立式的,且由具有打开装置的层压材料制成。本发明 的另一个优点是,所述柔性袋被用碳酸产品填充,具有人机工程学的 形状并可被用户舒服地拿着。本发明的又一优点是,所述柔性袋被碳 酸产品填充并具有袋口配件和盖子。
【0012】本发明的其他特征和优点将会被很容易地意识到,在阅读随 后的结合附图的描述之后,将被更好地理解。

附图说明

【0013】图1是根据本发明的一种具有平接缝的柔性袋的立面图。
【0014】图2A是根据本发明的一种具有折叠平接缝的柔性袋的立面 图。
【0015】图2B是根据本发明的说明折叠平接缝的透视侧视图,所述折 叠平接缝被用于图1的所述袋。
【0016】图2C是根据本发明的一种具有折叠平接缝的柔性袋的局部 立面图。
【0017】图3是根据本发明的具有整体形成的撑托件的面板在密封侧 边缘之前的立面图。
【0018】图4A是根据本发明的一种具有整体形成的撑托件和重叠平 接缝的柔性袋的立面图。
【0019】图4B是根据本发明的折叠平接缝的详细视图。
【0020】图5是根据本发明的一种柔性袋的侧视图,所述柔性袋具有 覆盖所述平接缝的密封带。
【0021】图6A是根据本发明的一种立式柔性袋的立面图,所述柔性袋 具有平接缝、撕口和插入物。
【0022】图6B是根据本发明的图6A的所述袋的端视图。
【0023】图6C是根据本发明的用于图6A的所述袋的插入物的局部视 图。
【0024】图7A是根据本发明的立式柔性袋的立面图,所述柔性袋具有 平接缝、吸管孔、拉条打开装置和插入物。
【0025】图7B是根据本发明的具有拉条和吸管孔的插入物的顶视图。
【0026】图7C是根据本发明的插入物的剖视图。
【0027】图8A和8B是根据本发明的立式柔性袋的局部视图,所述柔 性袋具有平接缝、配件和侧撑托件。
【0028】图9A-9C是根据本发明的立式柔性袋的立面图,所述柔性袋 具有平接缝、配件和插入物。
【0029】图10是根据本发明的立式柔性袋的另一立面图,所述柔性袋 具有平接缝和配件。
【0030】图11A-11D是根据本发明的立式盖子的立面图,所述盖子被 用于所述具有配件的柔性袋。
【0031】图12是根据本发明的制造具有平接缝的柔性袋的方法的流程 图。
【0032】图13是根据本发明的旋转填充机的示意顶视图。
【0033】图14-16是根据本发明的填充机的例子。
【0034】图17是根据本发明的用于传送所述袋的接收器的立面图。
【0035】图18A是根据本发明的一种袋的立面图,所述袋在侧撑托件 中具有折叠平接缝。
【0036】图18B是根据本发明的侧撑托件中的折叠平接缝的局部视 图。
【0037】图18C是根据本发明的侧撑托件中的折叠平接缝的另一局部 视图。
【0038】图19A是根据本发明的面板的立面图,所述面板被用于一种 具有折叠S-型平接缝的袋。
【0039】图19B是根据本发明的使用图19a的面板制成的柔性袋的截 面图。
【0040】图19C是根据本发明的S-型平接缝的局部视图。
【0041】图20是根据本发明的空的人机工程学袋的立面图。
【0042】图21是根据本发明的已填充的人机工程学袋的立面图。
【0043】图22是根据本发明的图21的已填充的人机工程学袋的立面 图,所述袋具有衬套。
【0044】图23是根据本发明的未填充的人机工程学袋的立面图,所述 袋具有用于碳酸产品的配件。
【0045】图24A是根据本发明的用于碳酸产品的袋口配件的立面图, 所述袋口配件被用于图23的所述袋。
【0046】图24B是根据本发明的用于图24A的袋口配件的盖子的立面 图。

具体实施方式

【0047】参照图1-11及18A-23,一种柔性袋10被说明。所述袋10 可被填充一种产品(未显示)并且被密封。各种类型的产品都被考虑 到,例如一种干燥产品或一种液体产品。另外,所述产品可以是食物 类或非食物类。考虑到,所述袋可以包含所述产品的一份或多份。在 本例中,所述产品是一种碳酸产品。
【0048】所述袋10优选由一卷预印的层压材料制成。所述层压材料常 常是三层、四层或五层标准规格的材料,而且是不受限制的。外层常 常是预印的。替代性地,至少一部分材料可不被印刷,也就是透明的, 以观察包含在其中的内装物,如图6A和7所示的像一扇窗户的98处。 所述透明部分可以在撑托件或插入物中。材料的外层可在该外层上包 含预印信息,所述外层上可以是衬套,这将会被描述。
【0049】片层材料的选择是不受限制的,并受以下因素影响,例如包 含在所述袋内的产品,所述袋的形状,或所述袋的预计用途。层压材 料结构的一个例子包括至少一层纯的聚乙烯对苯二甲酸酯(PET),至 少一层铝箔及另一层,例如EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)、PET、聚乙 烯或尼龙。另一种类型的层压材料结构也可以包括被碾压成流延聚丙 烯层的金属化箔纸层和另一PET、聚乙烯或EVOH的层。那里可以有 第四层,尼龙层。类似地,所述层压结构可以包含流延聚丙烯(CPP) 层、聚乙烯(PET)层、铝箔(AL)层、尼龙(ONO)层及另一CPP 层。另一种结构使用尼龙、铝箔、尼龙和流延聚丙烯 (ONO/AL/ONO/CPP)或CPP/NY/AL/CPP。材料结构的另一例子是 ONO/AL/COEX-ONO-LDPE。包含CPP的材料结构非常适合包装饮料, 例如啤酒、葡萄酒或其它充碳酸气的液体(简称碳酸液体),以增加所 述袋壁的强度,保持碳酸饱和或碳酸化作用,并防止AL层破裂。碳酸 饱和是有利的,因为其起着生物剂的作用并且能保持产品的口味 和芳香。流延聚丙烯层压材料的使用同样能够辅助保持容器的填充形 状,甚至当产品被从所述袋10中移走时。所述袋10可具有一般地圆 柱形,类似传统的金属罐,尽管其他形状也被考虑到,如图5-10所示。 层压材料结构又一例子是CPP/AL/ONO/PE。当产品具有很短的保存期 时这种结构工作良好,并且尼龙消除了AL层的伸展或破裂。
【0050】应该意识到,如果填充了碳酸气的袋在环境温度下储存,层 压材料在一段时间后将开始渗或蠕变,例如十天。如果产品是充碳 酸气的,层压材料可以包含一个挤压层,以抑制被填充之后由碳酸饱 和膨胀所引起的薄膜的渗水或伸展。另外,选定的材料可以是感官适 应的以避免在产品保存期内污染产品的气味或产品污染物的转移。
【0051】制成的袋包括前壁12和后壁14。每个壁12,14都进一步被 上边缘16、相对的下边缘18、和在上下边缘16,18之间的延伸的侧 边缘20限定。面板的边缘可沿着接缝接合。所述袋可以包含两个侧接 缝或一个单接缝。另外,侧边缘20可以沿着平接缝50或翼状接缝连 接。在由单面48材料制成的袋的一个例子中,侧边缘20或沿着平中 接缝连接。在由单面板制成的袋的另一个例子中,侧边缘沿着侧接缝 连接。在使用两片材料制成的袋的例子中,边缘沿着两个平侧接缝连 接。所述面板48具有和产品相邻的内表面24,以及外表面22。
【0052】在图2A-2C中所说明的袋52的一个实施例中,平接缝50 是折叠密封或逆向密封。第一和第二侧边缘包含折叠,如54和56所 示。第一折叠54沿着第一边缘形成钝角,第二折叠沿着第二边缘56 形成锐角56。应该意识到,仅有第一侧边缘54的极小部分延伸超过第 二侧边缘56。第一侧边缘54被定位在第二侧边缘56之上,以使两个 折叠排列整齐并且第一侧边缘54的一部分延伸超过第二侧边缘56,如 58所示。第一和第二边缘54,56通过一种将被描述的方式被密封在一 起,并且延伸的边缘58被折起以形成平靠着所述袋52外壁的折翼60。 优选地,折翼60被固定到所述袋52的外壁。例如,折翼60可以沿着 上边缘和下边缘被固定到所述袋壁。替代性地,所述袋的长度可被固 定到所述袋壁。可用某种密封装置或手段固定所述折翼,例如钉粘密 封(tack seal)、粘合剂或单分子层膜等。在另一个替代性实施例中, 折翼可使用覆盖接缝的第二材料带92被密封到所述袋外表面,如图5 所示。接缝覆盖层92使用一种密封装置或手段被固定,例如熔接或粘 合剂。折叠密封是有利的,因为其比层密封上的典型层具有更高的密 封粘合强度。
【0053】具有重叠平接缝的袋62的另一个实施例在图3-4中被说明。 在本例中,第一侧边缘64叠盖住第二侧边缘66一预定大小。替代性 地,每个侧边缘64,66可包含相应的折叠,如图18A-18C中64a和 66b所示。第一侧边缘64被定位在第二侧边缘64上,以使边缘重叠。 优选地,重叠的大小在5-12毫米之间。第一和第二边缘被密封在一 起,密封的技术将被描述。应该意识到,在所述袋内面上和外面上包 含CPP材料层提高了重叠密封的密封强度,因为其具有较高的粘合强 度并能防止分层。
【0054】由一个材料面板348制成的袋300的另一个实施例在图19A -19C中被说明,所述袋具有折叠平接缝。在本例中,第一侧边缘302 叠盖住第二侧边缘304一预定大小。第二侧边缘包含一个沿着密封折 线的折叠,如306所示。第一侧边缘不包含折叠。第二侧边缘304被 沿着密封折线306向外折叠180度,并且第一侧边缘302被定位在第 二侧边缘304之上,以使第一侧边缘302就与折叠的第二侧边缘304 相邻。优选第一侧边缘外部和第二侧边缘外部互相对准,如308所示。 优选地,第一侧边缘和第二侧边缘之间重叠的大小大约在5-12毫米。 第一和第二边缘被密封在一起,密封的技术将被描述。应该意识到, 在所述袋内面上和外面上包含CPP材料层提高了重叠密封的密封强 度,因为其具有较高的粘合强度并能防止分层。如先前所述,接缝覆 盖层可被定位在接缝之上并被密封到所述袋的外壁。
【0055】所有所述袋都可以包含插入物,侧壁或撑托件70。撑托件70 可被整体形成在面板48中,如图3和4所示,或是单独的一片材料。 所述撑托件可被布置在前壁和后壁之间,并定位在所述壁的两个侧边 缘、下边缘、上边缘或任意组合之间。应该意识到,撑托件70的形状 是不受限制的。例如,撑托件70常常可以在一端较宽,并朝着另一端 向上逐渐变细。撑托件70也可以是一致的宽度。撑托件70的使用可 以功能性的,也就是,其可使所述袋10获得另一种形状,例如圆柱形, 或竖直站立。在填充和加工过程中,撑托件70同样加强所述袋10的 强度和硬度。侧撑托件是有利的,因为它容许所述袋在其内部压力升 高时可以扩张。被定位在所述袋10下边缘的撑托件70形成一个底座, 该底座可使所述袋10竖直站立。
【0056】类似地,所述袋可以包含插入物,如图6-9中所示。插入物 72常常是插在所述袋10壁12、14之间的平面构件。插入物72的形状 是不受限制的,并且一般会影响柔性袋的形状。插入物72可以被定位 在所述袋的内部或外部。各种材料都可以用作插入物,例如箔、纸板、 塑料、尼龙、层压材料等。此外,插入物72可由印刷的材料制成,或 可以是透明的。在一个例子中,衬底72被插在面板的下边缘之间并被 密封到所述面板壁。密封可以是超声密封或热熔接等。
【0057】参照图7,具有两个插入物的袋被说明。在本例中,有被定位 在面板的下边缘之间第一插入物72a,和被定位在面板的上边缘之间的 第二插入物72b。第一插入物72a可以包含整体的配件装置,例如,用 于接收吸管的吸管孔80。本例中的袋一般具有方形。如图6A-6C中 所示,插入物是圆形的且所述袋是锥形的。类似地,在图9A-9C中, 插入物是方形的且完成的袋具有和瓶子相似的锥形。
【0058】所述袋10结合打开装置74以得到袋的内装物。各种类型的 用于本目的打开装置74在本领域公知。应该意识到,所述打开装置74 可在所述袋10被填充之前被结合到所述袋10。打开装置的一个例子是 可按虚线撕下的部分76,如图6所示。可按虚线撕下的部分76通常包 含整体的撕口78。撕口常常被制于上边缘附近,以获得包含在其中的 内装物,虽然它可能被安置在别处。打开装置74的另一例子是所述袋 上的用于接收吸管的被弱化的、吸管可穿透的部分80。打开装置74 的另一例子是覆盖在所述袋中开口的拉条82。两者都在图7中被说明。 另外,打开装置的另一例子是可重新密封的拉链,例如真空密封。
【0059】打开装置74的又一例子是固定在配件86上的可去除的和可 更换的盖子84。盖子和配件可被定位在所述袋的上边缘16或下边缘 18之间。盖子84可拧入配件86的袋口端88。盖子84可以是传统的 圆形。替代性地,盖子84可以是伸长的椭圆形,以使所述袋可以自己 站立,如图11A-11D和21-22中所示。盖子84和配件86可由各种 材料制成。例如,盖子84可由塑料制成,例如重新研磨树脂。配件 86可以由聚丙烯(PP)制成,取决于产品。配件86通过一种密封装置 或手段被密封到面板的上边缘,例如超声密封或热熔接等。配件86的 袋口部分可包含可去除的密封90以防止产品泄漏或被揭换。
【0060】参照图20-22,人机工程学袋400的例子被说明。人机工程 学袋具有与先前描述的袋相似的特征。在本例中,所述袋由单面板材 料402制成的,并且侧边缘沿着单个侧接缝404连接。所述单个侧接 缝可以是“翼”状接缝,或如先前描述的制成的平接缝。在本例中,“翼” 状侧接缝被显示。如果所述袋400被填充一种碳酸产品,碳酸饱和导 致所述袋内的压力升高。由于压力的升高,前壁406和后壁408每个 都呈现纵向定向的凸起形状,并且每个侧边缘410呈现纵向定向的凹 入形状。因此,所述袋的宽度在中部如412所示,比上边缘414或下 边缘416处小。所述袋400由于其内部压力而呈现的大体上的沙漏形 在人机工程学上是有利的。
【0061】参照图22,柔性袋可以包含覆盖所述袋外表面的外层或衬套 420。衬套可以是包含有关产品信息的标签,例如条码等。衬套420可 以只覆盖所述袋外表面的一部分。优选地,在所述袋被制成并用产品 填充之后,衬套420在所述袋外表面上被收缩。衬套是有利的,因为 其覆盖了侧接缝。它同时增加了一层或多层材料以加强所述袋并提高 其耐久性。各种材料类型都可被用于衬套,例如纸、包含PET或PVC 的塑料,并且这种选择是不受限制的。
【0062】参照图23-24B,具有保持碳酸产品的碳酸饱和的配件的袋 的又一例子被说明。在本例中,一种未填充的人机工程学袋400被举 例说明;但是,其它类型的袋也被考虑到。此外,所述袋在被填充后 可呈现出先前所述的沙漏形。配件472包含舟状底座487及向上突出 的袋口486,所述底座被热密封在所述袋的边缘之间。可拆装的和可更 换的盖子484被固定在袋口486。
【0063】盖子484和袋口486可由各种材料制成。例如,盖子484可 由塑料制成,例如重新研磨的树脂。袋口486可由PE或聚丙烯(PP) 制成,取决于产品。
【0064】配件的底座487或舟状部分包括一个垂直延伸的壁488a。在 本例中,底座部分具有伸长的椭圆形。底座487同样包括一对从壁488a 向外突出的密封肋。优选地,密封肋488b被定位在每个底座487的最 外面的边缘上。所述壁488a的上边缘包括整体形成的凸缘489,所述 凸缘向外延伸一预定距离。当所述袋壁通过一种密封装置或手段(例 如超声密封)被沿着底座部分密封时,底座487被固定地保持在柔性 袋内。替代性地,热熔接等可被用来将配件密封到所述袋内。有利地, 在制袋过程中,底座部分的对称形状和突出的凸缘使得将袋口定位在 所述袋壁之间的精度提高。在密封过程中,材料环绕着密封肋488b流 动并填充面板壁和配件之间的所有空隙,以提高配件472在面板壁内 的保持力。
【0065】袋口486还包括至少一个向外延伸的法兰或颈圈490a。法兰 490a在凸缘489之上间隔一预定距离,且其间的空隙在制造操作中为 一种支持装置提供了工具支持面,如495处所示。例如,工具支持面 491被用来在制造操作中支持所述袋400,例如填充、密封等。袋口486 包括第二法兰490b平行于,并在第一法兰490a之上间隔一预定距离。 在本例中,第一法兰比第二法兰向外延伸得更远。同样地,第一法兰 490a还为盖子484充当下“限位”,而第二法兰490b为该盖子的可 防揭换部件充当上“限位块”,采用的方式将被描述。
【0066】袋口486包含环绕着管外表面的长螺纹491,正好在第二法兰 之上。在本例中,螺纹491具有螺旋状。螺纹491辅助将盖子保持在 袋口上。袋口包括截开该螺纹的多个垂直定向的通气孔通道或凹槽。 凹槽492被间隔分离一预定距离,环绕着袋口的外表面。当盖子484 被固定在袋口486时,凹槽492提供了受控的压力释放,该压力来自 所述袋内且由碳酸产品引起。袋口的另一特征是安置在袋口上部开口 端的可去除的密封(未显示),以防止产品的泄漏或揭换的迹象。
【0067】盖子484包括圆柱形构件484a,所述构件包含用于接收袋口 的开口端484b,及封闭端484c。盖子可以包含可防揭换的特征,在本 例中该特征是可分离的颈圈493,所述颈圈通过多个连接壁494被连接 到圆柱形构件484a。连接壁494是薄壁部件,当施加一个力时该部件 会从圆柱形构件484a脱离,以使盖子484可从袋口486移走。可分离 的颈圈493被保留在袋口上并被保持在第一和第二法兰之间的位置。 圆柱形构件的外表面可包含多个垂直定向的抓握肋条484d,所述抓握 肋条可辅助用户将袋口上的盖子移开或放回原处。
【0068】圆柱形构件484a的内表面还包括向外突出的螺纹484e。螺纹 484e具有螺旋状。圆柱形构件的内表面还包括多个将螺纹484e截开的 垂直定向的通气孔通道或凹槽484f。应该意识到,当盖子被拧在袋口 上时,盖子484中的排气凹槽484f位于在袋口486中的排气凹槽492 之间。
【0069】在操作中,盖子484最初被推到袋口486上,并通过袋口第 二法兰和第一法兰之间可分离颈圈的啮合而被保持住。为移走盖子, 用户通过圆柱形构件的外表面紧握盖子,并拧动盖子直到圆柱形构件 和可分离的颈圈之间薄壁特征被切断。然后盖子被从袋口上拧下来。 可分离的颈圈可被保留在袋口上,且只有圆柱形构件是可去除的。盖 子可被放回袋口以重新密封袋口。替代性地,颈圈可包含拉条,通过 撕开所述拉条将连接壁70切断以将盖子从袋口移开。
【0070】柔性袋可以以任何结合方式结合任何上述的特征。例如,任 何所述袋都可以在袋的底部和锥形顶部内包含插入物72,或在袋的底 部内和在袋的顶部的配件和盖子内包含插入物72,或在袋的底部内和 顶部内包含插入物72。柔性袋可包含任何一种所述的打开装置。另外, 完成的袋可呈现各种形状,例如圆柱形、立方体、及圆锥形、沙漏形 等,这是由产品的类型和所述袋的预计用途所影响。
【0071】应该意识到,任何上文所描述的柔性袋都可有利地包含其它 本领域公知的特征。例如,柔性袋可包含导向包(guide pocket),该导 向包在填充和密封之前被制于所述袋壁内,以方便在所述袋被填充之 前其前壁和后壁的分离。这种袋的一个例子在共同转让的美国专利申 请号10/310,221中被公开。
【0072】此外还考虑到,任何所述袋在被用产品填充后可经过补充的 处理。例如,已填充的袋可被冷冻。替代性地,已填充的袋可用巴氏 法灭菌以在环境温度下获得延长的保存期。巴氏灭菌食品的例子包括 乳制品例如奶,或肉制品例如鸡肉等。
【0073】参照图12,其示出了使用高速机器(例如,参照图13-16 所描述的机器)制造并填充任何先前所述柔性袋的方法。上文所描述 的柔性袋10通过举例的方式被引用。所述方法起始于第一站处的方框 100,在这一步骤中,形成袋的主体。例如,一卷层压材料被沿着水平 定向的平面展开,如先前所述。这卷材料的初始宽度是由所要求的袋 10的最终尺寸及从该宽度可获得的袋的数目决定的。例如,三、四或 六个袋(代表六到十二个面板)可分别在三道机器或四道机器上从这 卷材料的宽度中获得。每个面板48都具有内表面24和外表面22。所 述材料的一层优选被预印信息或定位标记(未显示),例如注册商标。 注册商标被定位在所述材料上以指示袋壁12、14的边缘。注册商标被 光学读数装置(未显示)读取,例如扫描器,以将材料引导到切割站 的预定位置。预印信息可以包含描述包含在袋内的产品的标签信息。 在本例中,预印信息层被位于所述材料的外层上。
【0074】该方案前进到方框105且特征,例如撑托件70或插入物72, 被选择地定位在对准的材料的第一和第二展开部分之间。另外,打开 装置可在这时被应用。例如,打开装置74,例如一种挤压闭合的拉链, 可被定位在面板之间。其它打开装置例如吸管孔,补丁口或撕口都可 被应用。
【0075】该方案前进到方框110,壁的边缘被密封在一起以形成平接缝 50。例如,为制成折叠平接缝52,一个折叠被沿着材料片的边缘制成。 折叠的角度是根据所要求的接缝宽度决定的,如先前所描述的。第一 边缘中的折叠54与第二边缘中的折叠56对准,并且两个边缘被密封 在一起,密封的方式将会被描述。延伸的边缘58被折起以形成折翼并 被密封。至少折翼的一部分被固定到所述材料的外部。
【0076】为制成重叠平接缝68,材料片的边缘被定位在一起,以使第 一边缘64叠盖住第二边缘68预定的大小,并且两个边缘被密封在一 起。为制成如图19A和19B所示的重叠平接缝,第二边缘被沿着接缝 线向外折叠。第一边缘被定位在第二边缘之上,且重叠预定的大小。 第一边缘的外部和第二边缘的外部对准。如先前所描述的,边缘被密 封在一起。使用任一这些类型的平接缝,第二条材料带92可被定位在 接缝上并密封在所述袋壁上。
【0077】各种技术都被考虑用来将边缘密封在一起。例如,粘合剂可 被用来将平接缝的第一和第二边缘密封在一起。替代性地,边缘可使 用超声密封处理被密封在一起。另一种技术是热熔接,该技术包含热 和压力的应用。
【0078】在又一例子中,边缘通过一种具有等离子涂层的密封条或成 形盘密封在一起。等离子涂层的一个优点是,生产线的速度可以提高。 另一个优点是,涂层使得密封条或成形盘的表面更有弹性。当密封条 被加热时,涂层会因这种弹性而扩张。密封内部边缘上的绝对压力被 减小;引起材料渗水减少及更强的密封耐久性。等离子涂层降低了在 密封过程中对材料的潜在损害的几率。在本例中,等离子涂层是一种 平滑的、模拟玻璃的硬塑料。因为材料的外层未被弱化,所以外层不 会渗水。
【0079】在又一种密封技术的例子中,侧密封是两步式密封,如图20 所示。所述两步式密封有利地避免了由于加热材料而引起的化合物 的产生。第一或内部密封是低温密封。第二或外部密封是高温密封。 第二密封与第一密封间隔一预定距离,以产生气隙。第一密封是一种 钉粘密封,例如6毫米宽,且具有足够的温度以熔化材料层并将边缘 钉粘在一起。第一和第二密封之间的预定距离是1/2-1毫米。第二密 封在比第一密封更高的温度和压力下被应用。结果,任何气体,例如 蒸汽、酮化合物、芬芳化合物等被向外排出,向外通过面板的开口边 缘,而不是进入所述袋。因此,第一密封防止污染物进入到所述袋以 避免影响感观的污染物。
【0080】该方案前进到方框115,形成于这卷材料的宽度中的各个袋区 域在切割操作中被相互分离。例如,每一材料区域可首先被沿其宽分 离,也就是,沿着袋的侧接缝。所述区域然后被分成独立的袋。在本 例中,展开的宽代表侧边缘。所述材料使用一种已知的切割设备被切 割,例如激光切割冲压切割等。所述材料使用一种已知的切割设备 被切割成袋10,例如激光切割或冲压切割等。所述切割设备在所述材 料上形成单割线来分离所述袋。所述袋10的长度由切口之间的距离控 制。
【0081】或者,两个袋10可同时被切割出来,通过在两个切口之间(优 选在中间)增加双割线。有利地,在切割操作中次制成两个袋有效 地使组装线速度加倍。
【0082】应该意识到,上边缘或下边缘可被进一步修整。例如,所述 袋的末端可被修整以适应配件86。在另一例子中,两个腿脚在修整操 作中形成,以使所述配件凹进去。所述配件可被超声密封到所述袋上。
【0083】该方案前进到120,且一个边缘被密封,例如下边缘18。下 边缘18可使用一种已知的密封处理被密封,例如超声密封处理。另一 种密封技术是包含热和压力应用的热熔接。如先前所描述的,密封条 可具有等离子涂层。另外,用于折叠平接缝62的折翼60被固定到所 述袋的外壁,例如在中接缝的上端或下端。折翼被固定在适当位置, 通过诸如使用粘合剂,或采用热熔接或超声密封进行密封。应该意识 到,所述袋材料的最外层可被涂上一层可热密封材料以辅助将折翼固 定到所述袋10的外壁。
【0084】该方案前进到方框125且打开装置74也可在这时被应用在所 述袋10。例如,一种配件,如先前所述,可被密封在所述袋10壁内, 例如上边缘16之间。可用超声密封,或热熔接,或超声密封和热熔接 的组合来密封所述配件。例如,所述配件472的底座部分487通过超 声密封,热密封,及之后的冷密封被密封在所述袋两壁之间。热密封 使所述袋材料的一层熔化,且该材料环绕着底座部分487上的密封肋 488流动,并填充底座部分487和所述袋壁之间的所有空隙。冷密封建 立该密封并为整个密封提供了有吸引力的成品。有利地,将所述配件 密封在所述袋壁之间仅需要较少的站,因为不需要进行钉粘密封。
【0085】另外,插入物72可同样在这时被应用在所述袋10。所述插入 物72可被定位在所述袋的下边缘、上边缘或上下边缘。该方案前进到 方框130。
【0086】在方框130中,独立的袋被完成。例如,所述袋10的下边缘 可被修整成一定形状,也就是袋角可以是成角度的。该操作可使用切 割机或冲切等来完成。
【0087】在完成操作的另一个例子中,带有折痕的包或导向包可在折 边操作中被制于在每个壁12、14的上部,以方便打开和填充所述袋。 在袋壁上制造一个折痕以方便打开所述袋的方法的一个例子在共同转 让的美国专利申请号10/310,221中被公开,在此将其并入本文作为参 考。应该意识到,完成的袋的形状并不受限制,并且可以是圆形、方 形、椭圆形、三角形等。在完成操作的又一个例子中,衬套被应用在 独立的袋上并通过加热使其收缩以适应所述袋。
【0088】该方案前进到方框135,然后预制好的袋10被传送至填充机。 完成的袋可包括任何先前所描述的特征的组合。此外,完成的袋可通 过开口边缘被填充,也就是上边缘或下边缘,或通过所述配件。所述 袋可被装进传送器并被传送到填充机。应该意识到,填充机可与制袋 机是一体的,或是一台独立的机器。这种便携性提高了所述袋的灵活 性并可节约生产成本。
【0089】该方案前进到方框140,所述袋被从传送器卸下,并被放在用 于在不同站之间移动所述袋的固定器或夹具中。固定器的一个例子是 杯形构件,如共同转让的美国专利申请序列号10/336,601所公开的, 在此将其并入本文作为参考。替代性地,所述袋10可使用钳子(未显 示)来夹持,如本领域所公知的。该方案前进到方框145。
【0090】在方框145中,所述袋10在打开操作中被打开。各种用于打 开所述袋10的技术通常为本领域所公知,并可取决于所述袋是否通过 所述袋的配件或开口边缘被填充。例如,由前壁12和后壁14中的折 痕形成的导向包方便了所述袋的打开。注口(nozzle)(未显示)可被 机械地放入导向包以引导压缩气体流进入导向包,以迫使所述袋10的 两壁相互分开。气体的一个例子是二氧化碳或氮气等。吹站可包含 一个歧管,且如本领域公知,其具有一个延伸超过所述袋边缘上部的 帽盖(hood)。歧管具有被制于所述袋10上边缘16之上的多排孔(未 显示)。帽盖被放置在所述袋10之上以辅助保持所述袋10内的气压。 所提供的加压气体被引导通过所述孔以形成多股加压气体或空气喷 射。所述喷射在被制于上边缘16的菱形开口处被向下引导以辅助克服 所述袋的表面张力并辅助分离袋壁12、14。然后用探条(未显示)来 确保所述袋10被完全打开。如果所述袋具有一个配件,气体就通过所 述袋口配件被注入。在所述袋被打开之后,它可被注入超饱和蒸汽以 消除所有病菌等。该方案前进到方框150。
【0091】在方框150中,所述袋10在填充操作中被用产品填充。例如, 一根填充龙头(未显示)被放进打开的袋10内且产品被分配进打开的 袋10内。
【0092】如果产品本来就是充有碳酸气的,例如啤酒或苏打等,所述 袋优选在沉浸在氮气环境时被填充。如果产品天生不是充碳酸气的并 且碳酸饱和是需要的,它就被沉浸在碳酸化器中以将二氧化碳引入产 品中。例如,二氧化碳被引入冷水或果汁中以得到碳酸饮料。产品可 以容纳高达四体积的二氧化碳混合物。应该意识到,二氧化碳掩盖了 任何来自在密封过程中释放的酮化合物和其它溶剂的令人不快的味 道。二氧化碳还提高了产品内的压力,以使所述袋壁在顶部被密封之 后是坚硬的。产品优选在29°F到环境温度的温度下被填充。该方案前 进到方框155。
【0093】在方框155中,已填充的袋被密封。例如,如果所述袋通过 开口边缘被填充,所述袋10的开口边缘通过采用一种封闭密封被封闭。 封闭密封可以是超声密封,或超脉冲密封,或热熔接等。如果所述袋 贮藏一种碳酸饮料,所述袋可被密封,如共同拥有PCT专利申请号 PCT/US03/034396中所述的,在此将其并入本文作为参考。在一种碳 酸饮料的例子中,第一密封94是超声密封或超脉冲密封。如果需要, 折翼平接缝的一端可在这一操作中被钉粘住,或使用防蚀镶片92密封。
【0094】在方框160中,第二掩饰密封96被应用在第一密封94之上, 所述密封用于碳酸产品。第二密封可以是热熔接。一些产品可被限制 在第一和第二密封94,96之间。这是有利的,因为顶部空间内没有气 体,也就是产品和热密封之间的区域,并且只需要较少的袋材料。如 先前所述,所述封闭密封可包含第一封闭密封。表面密封被应用在第 一和第二封闭密封之上。第一封闭密封是钉粘密封,且第二封闭密封 是高压,高温密封。
【0095】替代性地,所述袋通过袋口配件被填充且盖子被应用以封闭 所述袋。盖子可以是用于碳酸产品的防揭换盖,如先前所述的。盖子 将产品容纳在已填充的袋内,防止产品从所述袋中泄漏。盖子和袋口 中的螺纹和凹槽的补充安排提供了受控的压力释放,所述压力来自所 述袋。
【0096】该方案前进到方框165且所述袋10在完成操作中被完成。例 如,所述袋10的边缘16、18、20被修整以获得一个预定的形状。另 外,所述袋10可在冷却站中被冷却,其中所述袋10采用通常公知的 冷却技术被冷却。选择性地,衬套可被置于已填充的袋表面且通过加 热被压缩以适应所述袋表面。衬套层构成所述袋的外层。该方案前进 到方框170。
【0097】在方框170中,从机器上卸下已填充的袋10。多个袋可被放 置在一个用于出售和运输的包装中。
【0098】应该意识到,所述袋可经过其它操作,例如上游氧气净化站, 下游氧气净化站,巴氏法灭菌等。例如,已填充的袋10可在整体的蒸 馏室(未显示)内被巴氏杀菌,所述蒸馏室加热、然后冷却所述袋10。 所述袋10可在用于运输的包装之前被测试,例如爆裂测试等。这些附 加的操作可发生在成形/填充/密封设备上的一站,或在另一台设备上。
【0099】应该意识到,操作的顺序可依赖所述袋及其特征而改变。同 样,特定的制造站可执行一项或多项操作,以提高该方案和设备的效 率。
【00100】参照图13-16,用于执行关于图12描述的方法的填充- 密封机30的一个例子被说明。所说明的填充机采用举例的方式,且其 它配置可被利用。应该意识到,特定的制造站可执行一项或多项操作。 还应该意识到,操作的顺序可改变。填充-密封机30可被配置成平板、 传送带、旋转塔等。平板成形机的一个例子由Nishibe制造,例如型号 SBM500、SMB600或SMB700。应该意识到,填充-密封机可与成形机 是一体的,或是一台独立的机器。
【00101】在操作中,载有所述袋的传送器被装载在机器30上,如 “1”所示。所述袋10被从接收器中移走,并放置在如“2”所示的固 定器上,例如通过使用钳子。
【00102】所述袋10被沿着传送带传送到操作“3”,且所述袋10 在打开操作中被打开。各种用于进一步打开所述袋的技术为本领域中 通常公知。由前面板和后面板上的折痕构成的导向包方便了所述袋上 边缘的打开。例如,一个注口可被机械地放入所述袋内以引导压缩气 体流向下流入所述袋,以迫使所述袋10的两壁相互分开从而进一步打 开所述袋的上边缘。气体的一个例子是二氧化碳或氮气。杠杆辅助维 持所述袋在打开的状态。
【00103】所述袋10然后被充分打开。例如,吹风站可包含一根歧 管,其具有一个延伸超过所述袋边缘上部的帽盖。歧管具有被制于所 述袋壁上边缘之上的多排孔(未显示)。帽盖被放置在所述袋之上以辅 助维持所述袋内的气压。所提供的加压气体被引导通过所述孔以形成 多股加压气体或空气喷射。所述喷射在被制于上边缘16的菱形开口处 被向下引导以辅助克服袋壁的表面张力并辅助分离袋壁。探条然后可 被用来确保所述袋被充分打开。
【00104】被打开的袋被传送至如操作“4”所示的填充站,且所述 袋被用产品填充。例如,注口将预定量的产品分配进打开的袋内。产 品可被分配进入所述袋的打开的边缘或通过配件。在本例中,填充注 口被放入打开的袋内,并且产品被分配进入打开的袋。取决于所述袋 的尺寸,可有两种填充站。
【0100】如果产品本来就是充有碳酸气的,例如啤酒或苏打等,所述 袋优选在沉浸于氮气或二氧化碳的环境中时被填充。所述袋可被氮气 或二氧化碳或两者的混合气冲洗。如果产品本来并没有充碳酸气,它 就被沉浸在二氧化碳处理中以将二氧化碳引入产品。例如,二氧化碳 被引入冷水或果汁中以得到碳酸饮料。产品可以容纳六体积的二氧化 碳的混合物。应该意识到,二氧化碳掩盖了任何来自在密封过程中释 放的酮化合物和其它溶剂的令人不快的味道。二氧化碳还提高了产品 内的压力,以使所述袋10壁在顶部被密封之后是坚硬的。产品优选在 29°F到环境温度的温度下被填充。碳酸饱和作为一种杀微生物剂是有 利的,其能够增强口味或防止霉菌或污染物。
【0101】所述袋10被传送至用于将所有氧气从所述袋中排除的站“5”。 所述袋的顶部空间也被一种气体冲洗。然后所述袋被传送至密封站且 所述袋的开口边缘首先被密封,如操作“6”所示。例如,在密封站“6”, 提升表面终止,导致杠杆回到其最初的位置,并且导致所述袋闭合。 应该注意到,由于其中所包含的产品,已填充的袋可回到一个部分闭 合的状态。第一密封可以是热密封。例如,热密封构件延伸通过杯侧 面的缝隙,以密封所述袋的上边缘。如先前所述,热密封构件可具有 等离子涂层。
【0102】用于碳酸产品的第一密封的另一例子采用超声密封过程。优 选超声密封包括声波且使用角状物和砧座制成。第二密封被应用在第 二密封站“7”。第二密封可通过热密封法被应用以在第一密封上形成 第二热密封。应该意识到,第二密封可被间隔稍高于第一密封上。第 二热密封站是传统的且利用热或热和压的组合以形成密封。第二密封 也可以是掩饰密封或另一类型的密封,例如超声,超脉冲等。第一和 第二密封被用于碳酸产品,如共同转让的专利申请号PCT/US03/34396 的所公开的,在此将其并入本文作为参考。
【0103】如果所述袋是通过配件被填充,所述袋通过固定盖子到配件 的方式被封闭。所述盖子可具有揭换迹象的特征。用于碳酸产品的盖 子和配件优选具有防泄漏特征,如先前所述的。
【0104】所述袋被传送至如“8”所示的完成站,所述站用于最后完成 所述袋并从填充机上移走所述袋。例如,被巴氏杀菌的袋10可被冷却。 撕口可被制于所述袋的包或凹处部分以方便打开所述袋,从而存取袋 内的产品。在另一完成操作中,所述袋的边缘被修整以获得所需的形 状。完成的袋可被卸入包装里。例如,钳子可被用来将所述袋放入用 于运输的盒子中。
【0105】如果需要,所述袋可被传送至巴氏法杀菌站。巴氏法杀菌加 长了产品的保存期。所述袋被插入一个封闭的蒸馏室。空气被从该容 器中抽出,例如使用真空源。所述袋内的产品被巴氏杀菌。例如,蒸 汽和水的混合被用来加热所述袋到预定的温度并持续一段预定的时间 以对包含在所述袋内的产品进行巴氏杀菌。包装然后被冷却。在本例 中,循环水环绕着所述袋以冷却所述袋。在某些实例中,可能需要采 用蒸汽对所述袋10杀菌并润湿所述袋壁的内表面以方便操作。
【0106】参照图14-16,用于执行上述方法的机器的另一例子被说明。 如图16-17所示,机器160是转塔式的,其具有放射状延伸的臂状物 162。每个臂状物162承载着预定数量的杯形接收器164。如图17所示, 接收器164具有从底部向上延伸的圆柱形壁,如共同待决的美国专利 申请号60/345,230所公开的。每个臂状物162上的接收器164可多至 十个。应该意识到,特定的制造站可执行一项或多项操作。还应该意 识到,操作的顺序可以改变。
【0107】杯子通过传送带被传送到装载站,在那里空袋从袋斗 (magazine)166被装入旋转塔163上的接收器中。所述袋10被完全制成 而袋壁12,14的上边缘16未被密封。每个袋斗166或塔的节段都持 有一定供给量的空的扁平袋10。与接收器164的相同数目的袋斗和节 段是需要的,所述接收器将被装在旋转塔的臂状物162上。袋斗被与 下方的接收器164并排定位。线性凸轮伺服进给装置168移动以将一 个空袋10从袋斗166推进定位在袋斗166下方的接收器162。凸轮170 咬合所述袋的上部。袋斗是成角度的,以使重力将所述袋10向下拉至 凸轮170,凸轮推动袋斗内的袋底部并被旋转以将所述袋从袋斗向下滑 入相应等候的接收器164。凸轮170被安装到单个杆72,该杆被旋转 以一致地移动凸轮。旋转塔从袋斗166水平地捡起一个所述袋10并且 装在将空袋传送至接收器164内的节段上。
【0108】然后接收器164组被传送带174向侧面提供在塔163的放射 状臂状物162上。臂状物162被顺序地引导通过多个站。塔163被旋 转以将包含所述袋10的接收器164移动到打开站176,在那里扁平袋 10被一组被定位在所述袋之上的注口打开。所述袋10然后被移动到检 测站,在那里光电元件或压力被应用以确保所述袋已被打开,178。所 述袋10然后被移动到第一填充站180,在那里所述袋可能被抽空且探 物注口被放入所述袋10内以用产品填充所述袋10。在较大的袋情形 下,可能需要将所述袋移动到第二填充站182以完成所述袋的填充。 所述袋10然后被移动到站184,在那里所有袋内驻留在产品上的氧气 都被去除,如果需要。这可通过提供帽盖或探物注口来完成,在那里 氧气被抽空或被进入袋内的二氧化碳或氮气取代以去除氧气。探物注 口被用来注入气体。
【0109】所述袋10然后被移动到袋封闭站186以完全密封所述袋。例 如,超声密封设备将所述袋壁12、14的上边缘在产品上压迫在一起并 将袋壁12、14密封在一起。如先前所述,热密封装置可具有等离子涂 层。对于碳酸产品,第一密封可以是超声密封且第二密封被应用在第 一密封之上。第二密封是热熔接,并且一些产品可能会被限制在第一 密封和第二密封之间。对于碳酸产品,密封可以是热熔接,超声密封 等。然后所述袋被移至完成站188。所述袋10可被冷却。所述袋可经 历补充操作,例如巴氏消毒站190的巴氏法消毒。
【0110】所述袋被移动到卸货站192,在那里接收器164被从塔163 的臂状物162向外移动到传送带174上。接收器164然后被传送带174 移动到机械臂194下,所述机械臂具有钳子,所述钳子然后被降低以 抓住所述袋10并将所述袋10从接收器164中提起。然后接收器164 被传送带174移动通过冲洗站196并返回塔的另一侧待用。所述袋10 被钳子放进纸盒内。在这一点上,已填充的袋可用来分发。替代性地, 已填充的袋10可被放置在另一传送带上以进行补充处理,例如为了提 高存放稳定性的隧道巴氏法杀菌。在某些实例中,可能需要采用蒸汽 对所述袋10杀菌并润湿袋壁的内表面以方便操作。
【0111】如图14-15所示,所述袋10可通过连续运动装箱机210的 一个例子被填充。连续运动装箱机具有多排212安装在传送带的接收 器164,所述传送带以一条椭圆轨迹移动且经过与上文所述的旋转机器 相同的站。多至十个的接收器可延伸于一排。预制的袋从位于接收器 上方的袋斗中被提供。
【0112】各种操作例如打开、检验、填充和密封都被在接收器上方移 动的设备执行,所述设备的移动速度与接收器相同。两组完全相同的 装置被使用,例如打开装置。第一组与传送带一起移动并执行操作, 而第二组被一根链条沿着一个框架向上提高,然后被向后移动并降到 起始位置,在那里它会碰到下一排接收器。所述袋被装入接收器中, 然后被移动到打开站214的开始,在那里吹风机被向下移动并和所述 袋一起移动,而另一组吹风机被向上向后移动。在移动通过打开站的 末尾,所述袋被探棒(diving wand)216充分打开。然后,所述袋被旋 转180°,以向后向下移动通过设备,在那里它们被顺序地移动通过抽 空站218、填充站220、封闭站222及上部密封站226。在机器的相反 端,机械臂228向下移动,抓住所述袋并将它们移动到用于装入包装 的传送带。所述袋然后被旋转180°到起始位置并且接收器可在被移回 起始位置时被清洗。
【0113】本发明以说明的方式被描述。应该认识到,已使用的术语应 具有描述的性质而不是限制。
【0114】根据上述教导,许多修改和变化都是可能的。因此,本发明 可被实践,除了采用如上文具体描述的方式。
相关申请
【0001】本申请要求2006年10月19日提交的美国专利申请序列号 11/551,071的权益。
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