CN100402377C - 管式包装袋的制造 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种形成和填充装有产品的管的方法和装置，该填充过程自该管的较长一侧开始，而不是较短一侧。一个伸长的产品输送管(310)含有将产品均匀分散的产品分流装置(316)，可以在更短的时间内完成清洁的密封。一个可选择的振动装置(318)帮助产品的迅速放置。与现有技术相比，通过量提高了，而且还有利于打开包装和市场营销。

Description

管式包装袋的制造

发明背景

1.技术领域

本发明涉及一种在垂直成形、填充和密封机械上制造的产品包装，具体来说，本发明涉及一种短而宽的包装袋的成形、填充和密封，该包装袋内的产品具有不规则的形状，或者其自身不能够很好地自然分布。

2.现有技术描述

成形、填充和密封

垂直成形、填充和密封包装机械通常用于小吃工业来形成、填充和密封片状和其它类似的产品。图1示出了一种这样的包装机械。该图是一个简化图，未示出一般包围在这种机械周围的机壳和支撑结构，但很好地示出了该机械的工作方式。包装膜110从包装膜卷112上取下并穿过使其保持拉紧的张紧轮114。然后该包装膜在成形器116的上方通过，在其环绕产品输送柱118而形成一个垂直管时，该成形器116引导该包装膜。该产品输送柱118一般具有圆形的或是有点像椭圆形的截面。在该管由驱动带120向下拉动时，该包装膜垂直管由一垂直密封装置122沿着其长度方向密封，以此形成一个后密封124。该机械然后用一对与该管接触的热封钳夹126来形成一个横密封128。该横密封128用作位于该热封钳夹126下面的包装袋130的顶部密封和在该热封钳夹126上面被填充和成形的包装袋132的底部密封。在该横密封128已形成之后，穿过该密封的区域进行切割，以将位于该密封128下面的已加工好的包装袋130与位于该密封上面的尚未加工好的包装袋132分离。然后将该包装膜管向下拉动以拉出另外一个包装袋的长度。在热封钳夹形成各个横密封之前，将要包装的产品落下并穿过产品输送柱118进入位于横密封128上面的管中。

被送入该成形、填充和密封机械的原料一般为包装膜，如聚丙烯、聚酯、纸、聚烯烃挤出物、粘性层迭片，以及其它类似的材料，或者是以上这些材料的层迭组合。对于许多需保持口味的食品，包装的最内层将会经金属处理。

该成形、填充和密封机械相当昂贵，每台大约得250,000美元，但与预先成形的包装袋和填充这些包装袋的机械的花费相比，该成形、填充和密封机械还是容易把购买它们的钱赚回来的。不过，为了使该成形、填充和密封机械达到其最大生产能力，通常将产品输送柱118和成形器116制成一个单元，便于在15分钟内互换，以使相同的机械能够制造不同规格的包装袋。也可通过交换密封钳夹，或者在一些情况下，仅仅交换其端面(与包装膜实际接触的密封钳夹的组成部分)，来改变横密封的长度。通过改变这些部件以及送入该机械的包装膜卷的宽度和该机械的程序，一台成形、填充和密封机械能够生产不同规格包装袋的不同产品，主要受限于该机械要处理的包装膜的宽度，所设计的该机械能够处理的包装袋的最大长度，和可用的成形器/输送管组件。

管式包装

对于一些产品来说，需要将它们包装在管内，以使它们能够用一只手拿着。如图2所示，一个熟悉的例子是管状包装袋，里面装有准备吃的一份小吃，如花生。管200能够提供一份或多份该产品，只要打开短的一端即可，它的形状使得每次能够很容易地倒出一点儿。用于包装花生或类似小吃的该管200是在一台成形、填充和密封机械上制成的：在同样宽度的输送管周围形成一个窄管，并形成一个后密封210，用虚线示出。下面的横密封212A被形成，而且包装膜被拉出。穿过该管的较短的一端对该管进行填充，而且形成最终的横密封212B。可以想象，用指定的产品来填充又长又窄的管要比用相同的产品填充宽管慢得多。这是因为产品会撞击输送管管壁，而且产品会在管内横起一座“桥”，即便是很短暂的一瞬间，这样产品就有被减慢的趋势。当产品的形状不规则的时候、在有粘在一起的趋势的时候，或者其一部分比其它部分宽的时候，这种架桥问题就更严重，而这些是许多小吃的真实情况。此外，当产品下落中所穿过的开口较小时，这种现象会更加严重，而在目前的管式包装中情况就是这样。

目前，当将产品包装在又长又窄的管中时，所产出的包装的数量要比用同样的机械将产品包装在较宽的包装中时所产出的包装数量少得多。这就是说，包装一定数量的产品必须使用更多的运行时间，也可以这样说，在时间量相同的情况下，需要有更多的机械来进行包装。

从其长的一侧来填充包装管会快很多，如拉出的包装膜短一些而横密封宽一些，但这种方法有其本身的问题。在这种方法中，产品有可能在包装的中间堆积起来，而两端却是空的，而且包装袋中间的产品的高度会影响最后的水平密封。也可以在包装的顶部留有额外的空间以使产品不影响该密封的形成，但这样产出的包装看上去就像没装满一样，特别是在与用标准方式填充的类似的产品相比较的时候。

需要找出一种管式包装袋的制造方法，该方法能够提高通过量，而且还能够提供填充良好的、密封结实的包装。最好是这种制造方法能够利用现有的成形、填充和密封机械，以避免大量的资金投入。

现有的管式包装的另一个问题对消费者的影响比对制造商的影响要大。当消费者打开管式包装时，一般喜欢将管式包装从小的一端平稳而容易地撕开，因为这样能够产生一个较理想的小口以便控制小吃倒出的速度。不过，这一直以来就很难实现。

在现有的管式包装中，最好的方法一直是在该顶部横密封212B上提供一个小切口216。不过，如果消费者通过该密封撕开，这种撕裂就有可能，或者说是更有可能沿着管的一侧往下继续，而不是沿着管的顶部整齐地撕开。

许多包装方法使用定向聚合体。这些是已被延展和处理直到有了特定的排列或方向的长链聚合体。当在用于小吃包装的薄膜中使用一层或多层定向聚合体的时候，与该定向平行的切割或撕裂趋向于朝着该定向的方向而进行，虽然这种情况不会在切口与聚合体的定向相交叉的情况下发生。因此在很多用途中，定向聚合体能够帮助实现有规则的撕裂。不过，对于必须从一个方向开始的撕裂(穿过该顶部密封向下)，并且想要改变撕裂的方向(与该密封平行)，定向聚合体就没有什么帮助了。所以，需要有一种更好的打开包装管的方法。

发明概述

在本发明中，利用一个短的拉出长度和一个宽的横密封来制造管式包装，以使产品穿过该管的较长一侧被输送。与传统的圆形或椭圆形的输送管不同，具有创造性的本输送管有一个近乎长方形的形状，只是端部有弯曲半径，而不是平坦形状。优选地，该输送管有一个或多个产品分流装置，以使产品在包装中均匀分布。在一些实施例中，可在成形器/输送管组件上加上一种可供选择的振动装置，以助于包装密封之前产品在包装中的放置。由于产品遍布于整个包装的长度方向，最后的包装密封就不会受到影响。本发明的不同实施例具有以下的一个或多个优点：

●通过量增加了，节约了时间和资金；

●保持了有效的密封；

●包装采用与以前一样的包装管方法被填充；

●用标准的成形、填充和密封(FFS)机械制造管式包装，仅需要一个新的成形器/输送管组件；

●包装袋可以有更大的前面板；

●可使包装能够用更好的方式打开；以及

●通过简单地改变FFS机械的程序就能够进行紧凑的多包产品的制造。

附图简述

被认为是本发明的特征的新颖性特点在所附的权利要求书中被提出。不过，本发明本身及其优选使用方式、进一步的目的和优点，通过参考后面的解释性实施例以及附图，会得到最好的理解，其中：

图1是现有技术中的成形、填充和密封机械的透视图。

图2是现有技术中的管式包装的透视图。

图3是根据本发明的一个实施例的成形器/输送管组件的透视图。

图4是图3中成形器的实施例的截面图。

图5是利用图3中的成形器/输送管所制造的多包的具有代表性的实施例。

图6示出了利用本发明的具有创造性的方法所制造的单包包装袋。

详细描述

下面参考附图3-6对本发明进行描述，这些附图描述了几个具有代表性的实施例。

图3示出了用于包装水平管式包装袋的成形器/输送管组件300的一个具有代表性的实施例，而图4A和4B则是该输送管的截面图和侧视图。成形器312环绕在输送管310的周围，准备用来将包装膜引导到位。图4A示出了该输送管的截面，显然该截面并非传统的圆形或椭圆形。它看上去有一平行的前表面和后表面以及制成圆形的两端。这种形状会帮助产品的分布，而不像在现有技术中的形状那样导致产品堆积在一个地方。以轮廓图示出，在输送管的内部，具有产品分流装置316，以便沿该管的宽度方向将产品进一步分散。根据包装的尺寸和包装内的具体产品，这些产品分流装置316的精确尺寸、形状和位置可在一个实施例到另一个实施例之间变化，但其功能是将产品引导到中线的每一侧，在那里产品会更均匀地分散。橡胶安装座314帮助将组件300固定到成形、填充和密封机械上并具有减震功能。可使用一种可选的振动装置318来帮助产品在包装中的迅速放置。该振动装置可以被定时，使其仅在需要帮助产品在该包装中的放置时才运转。

现参考附图1中的现有技术和图3中的成形器，以及参考图5，对利用这种成形器/输送管组件来包装产品进行描述，其中，图5示出了该成形、填充和密封机械所制造的由管510A、510B和510C组成的一个三包500。包装膜从成形器312的上方被送入，以使其平滑地包覆在输送管310的周围。该包装膜的端部是重叠的，并形成一个垂直后密封512。正像本行业所熟知的那样，该后密封既可以是重叠密封也可以是翅片密封。密封钳夹126夹在一起以形成横密封514F，也形成了在此多包500之前所形成的管的顶部密封，这个顶部密封在图中看不到。此密封形成之后，用刀切割，使该看不到的在前的多包与此多包500分离。包装膜然后被拉出一个长度P且产品被加入到输送管310中，在此，产品分流装置316将产品分散开。也可选择运行振动装置318来帮助产品在包装中的放置。由于产品沿输送管的整个宽度被填充，所以相同数量的产品能够以比现有技术中的方法少得多的时间落入输送管。包装填充良好，而密封区却保持干净，即便是包装速度提高了也是这样。一旦产品被输送，横密封514D/E就会形成以完成管式包装510C。由于这将是一个多包，所以管510C不会与其后面的管分离，虽然将会在设计中包括一些帮助消费者分开管510B/C的方法，如在相邻的横密封514D/E之间的穿孔或划痕(未示出)。

该拉出、填充和密封过程被重复以形成管510B、横密封514B/C、管510A和横密封514A，该横密封514A然后与紧接在此多包500之后的多包的横密封(未示出)分离。底部横密封514F下面的切割与顶部横密封514A上面的切割之间的距离称为压痕I。这是包装膜的一个长度，一个单独的程序指令就是为这样一个长度而制定的。现有的成形、填充和密封机械的压痕长度限制到121.92厘米，因此多包的最大长度是121.92厘米。限定了该包装的垂直尺寸的拉出长度P可以是任何≤121.92厘米的长度，而可用于放置产品的拉出长度部分是P-W，其中W是横密封的垂直尺寸。该管的最长的一侧的长度为L，由包装膜的宽度(考虑到后密封，一般大于2L就足够了)和密封钳夹126的宽度所限定。

在首先被检验的本发明的具有代表性的实施例中，该管的长度L为24.13厘米，拉出长度P为10.16厘米，密封区的宽度W为2.54厘米。

这个三包实施例强调了利用该的新的包装创新方法制造多包的容易性。当穿过该管的较小的一端进行密封的时候，它仅适用于对体积小的产品进行多包包装，否则，包装会迅速达到一个并不实用的长度。尽管这些小包应最好有一些打开的方式，如所提到的穿孔，但在有了沿着包装较长一侧的密封之后，就能够通过简单地不把包与包之间切开，而容易地制造出紧凑型的多包。

图6示出了用本创造性方法形成和填充的一个单包的管式包装。与图2中所示的现有技术相比，它有一个明显的在市场营销方面的优点。包装的正面很宽，这使得在包装设计中更容易使用较大的文字和图形。它的另一个优点已示出，但并不明显。由于密封620现在位于包装的较长一侧，帮助消费者将包装撕开的切入密封区的切口622就可以按照所需要的开口方向来形成，即穿过管的较小一端。通过使用一层或多层定向聚合体，撕裂朝着一个相同方向继续的趋势是有利的，而不像在现有技术那样需要改变撕裂的方向。

在一个实施例中，该管的较长尺寸是其较短尺寸的2¹/₂倍，但至少被填充达到其容量的75％。在其它实施例中，该管的尺寸可以有更大的变化，如管的长度可以是3倍于其宽度。在其它实施例中，该管可以被填充达到至少其容量的80％。

从上述的公开中可以看出，本发明中的包装方法与现有技术相比有许多优点。通过量增加了，但保持了有效的密封；包装采用像以前一样的包装管方法被填充。因为使用标准的成形、填充和密封机械，不需要大量的资金投入，而新的定向可以获得更大的包装袋前面板，有利于包装管的整齐打开，能够采用简单的方法包装紧凑的多包产品。

本发明通过参考优选实施例已得到了具体的显示和描述，但本领域的技术人员可以理解，本发明的形式和细节可以进行变化而并不背离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于垂直成形、填充和密封机械的成形器/产品输送管，包括：

一个产品输送管，所述产品输送管具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面平行；所述产品输送管还具有将所述第一侧面和第二侧面连接起来的圆形的第一和第二端面；所述产品输送管还具有附在所述产品输送管的一个内表面上的产品分流装置；

一个成形器，所述成形器连接到所述产品输送管，其连接方式是使得包装膜可以被所述成形器所导向而围绕于所述产品输送管周围；

其特征在于，所述成形器/产品输送管被制成可拆卸地附着在一个垂直成形、填充和密封机械上，所述垂直成形、填充和密封机械被用来制造和填充柔性包装。

2.如权利要求1所述的产品输送管，其特征在于，所述圆形的第一和第二端面分别是半圆形。

3.如权利要求1所述的产品输送管，还包括连接到所述产品输送管的一个振动装置，以在产品落入包装时振动产品。

4.一种垂直成形、填充和密封机械，包括：

一个成形器，所述成形器制成接收来自一个卷的包装膜的结构；

一个产品输送管，其截面具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面平行；还具有将所述第一侧面和第二侧面连接起来的圆形的第一和第二端面，和附在所述产品输送管的一个内表面上的产品分流装置；其中，所述成形器被制成能引导该包装膜的结构，使得包装膜围绕于所述产品输送管周围；

第一套密封装置，该第一套密封装置靠近所述产品输送管，使该包装膜与自身密封，从而使该包装膜形成一个伸长的管；和

第二套密封装置，该第二套密封装置安装在所述产品输送管的下面，以形成一个横过该伸长的管的横密封。

5.如权利要求4所述的垂直成形、填充和密封机械，其特征在于，所述圆形的第一和第二端面分别是半圆形。

6.如权利要求4所述的垂直成形、填充和密封机械，还包括连接到所述产品输送管的一个振动装置，以在产品落入包装时振动产品。

7.一种包装产品方法，包括以下步骤：

输送一些产品到垂直成形、填充和密封机械的输送管，其中，所述输送管的截面具有相对的平行的第一侧面和第二侧面，还具有将所述第一侧面和第二侧面连接起来的圆形的第一和第二端面；

使用附着在所述输送管内部的产品分流装置将所述的这些产品沿所述输送管分散；

用所述的这些产品填充在所述输送管周围形成的一个包装袋，直到所述产品填充达到所述包装袋的容积的至少75％；

密封所述包装袋。

8.如权利要求7所述的方法，还包括设定所述垂直成形、填充和密封机械以形成具有横密封的包装袋，所述横密封的长度至少大于所述包装袋的拉出长度的2.5倍。

9.如权利要求8所述的包装方法，还包括在所述垂直成形、填充和密封机械上安装一个震动装置，该震动装置在产品被包装时对产品进行震动。

10.一种如权利要求8所述的包装方法所制造的包装。

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