專利名稱：用于包裝食品的直立袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于包裝食品的直立袋。
背景技術(shù)：
如所知道的那樣，許多食品尤其是可倒出的食品如果汁、UHT(超高溫處理的)牛奶、酒、番茄醬等均在由無(wú)菌包裝材料制成的包裝中出售。
包裝材料具有多層結(jié)構(gòu)，其包括一層纖維材料如紙層，在紙層的兩面均覆蓋有熱封塑料如聚乙烯的層，在用于長(zhǎng)期存放產(chǎn)品如UHT牛奶的無(wú)菌包裝中，包裝材料還包括阻氧材料層，其例如由層疊在熱封塑料層上的鋁膜形成，該鋁膜又被另一熱封塑料層所覆蓋，后者最終形成了與食品接觸的包裝的內(nèi)表面。
這種包裝的一個(gè)典型例子是用于液態(tài)或可倒出的食品如TetraBrik Aseptic(注冊(cè)商標(biāo))的平行六面體形包裝，該包裝由包裝材料的連續(xù)管形成，所述管以下述方式得到彎曲并縱向地密封包裝材料卷；在包裝機(jī)上通過(guò)施加化學(xué)殺菌劑如過(guò)氧化氫溶液來(lái)對(duì)包裝材料卷進(jìn)行消毒，這種殺菌劑在消毒后例如通過(guò)加熱蒸發(fā)而從包裝材料的表面上除去；以及將這種消毒后的包裝材料卷保持在封閉的無(wú)菌環(huán)境下，對(duì)其進(jìn)行折疊和縱向密封以形成垂直管。
在管中填充無(wú)菌的或經(jīng)消毒處理的食品，并對(duì)管進(jìn)行密封且在等距隔開(kāi)的剖面處切開(kāi)以形成枕狀包裝體(pillow pack)，然后對(duì)其端部進(jìn)行機(jī)械式折疊以形成最終包裝，該最終包裝相對(duì)較剛硬并具有確定的幾何形狀。更具體地說(shuō)，在最終包裝中，管的縱向封口沿包裝的側(cè)壁垂直地延伸，而形成了枕狀包裝體的端部的橫向封口被折疊并密封在包裝的底部和頂壁上。
常用六面體形包裝的一種變型可通過(guò)下述方法得到折疊枕狀包裝體以使橫向封口沿著包裝的相對(duì)側(cè)壁且縱向封口處于底壁上，這樣頂壁就不受約束；在專利US-A-4312450中顯示了這種變型的一個(gè)例子，其在需使用打開(kāi)裝置時(shí)特別方便。
采用包裝材料的連續(xù)管的包裝技術(shù)的一項(xiàng)主要優(yōu)點(diǎn)在于，可以實(shí)現(xiàn)很高的生產(chǎn)速度。
包裝產(chǎn)品的另一方式是使用所謂的直立袋，即由包裝材料卷制成并具有“波紋狀”底壁和沿三個(gè)側(cè)面密封在一起的兩個(gè)表面的柔性袋。
直立袋通常由具有形成了底壁和兩個(gè)表面的W結(jié)構(gòu)的單件材料制成，或者由密封在一起的兩件或三件不同的包裝材料制成。
直立袋已被用于很多種產(chǎn)品中，與其它包裝技術(shù)相比其具有一些優(yōu)點(diǎn)直立袋非常方便攜帶，這是因?yàn)樗鼈儧](méi)有帶硬的或剛性的部分或角部的固定形狀，每單位產(chǎn)品重量只要求少量的包裝材料，美觀且具有良好的擱放能力。
然而，直立袋的生產(chǎn)要求專門(mén)的成形和充填機(jī)，這些機(jī)器的成本高且速度較慢，因此整個(gè)包裝成本較高。
發(fā)明公開(kāi)本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新型的直立袋，其能夠從包裝材料的連續(xù)管中制出，只需對(duì)例如用于生產(chǎn)六面體形包裝的現(xiàn)有的連續(xù)式成形-充填機(jī)作出很少的改動(dòng)。
這一目的通過(guò)一種由包裝材料卷制成的直立袋來(lái)實(shí)現(xiàn)，該直立袋包括底壁、前壁和后壁，其特征在于，該直立袋還包括頂壁，該頂壁與所述底壁、前壁和后壁一起形成了折疊成管狀形式的包裝材料單件體，并且具有兩個(gè)通過(guò)第一封口相連的相對(duì)邊，所述前壁和所述后壁通過(guò)第二封口連接在一起，該第二封口沿所述前壁和所述后壁的各自側(cè)邊并相對(duì)于所述第一封口橫向地延伸，所述底壁和頂壁折疊在所述前、后壁之間，并具有對(duì)折和密封在所述前壁和所述后壁的所述各自側(cè)邊之間的各自側(cè)邊。
本發(fā)明還涉及一種制造直立袋的方法，包括步驟彎曲和縱向地密封包裝材料卷以形成連續(xù)管，沿垂直軸線傳送所述管，用待包裝的食品填充所述管，以便在所述管內(nèi)保持預(yù)定量的產(chǎn)品，預(yù)成形所述管以生產(chǎn)出前側(cè)面、后側(cè)面以及兩個(gè)與所述前、后側(cè)面相連的縱向下凹的V形側(cè)面，和通過(guò)設(shè)有密封件的夾爪對(duì)來(lái)橫向地?zé)岱馑龉埽⑶已h(huán)地夾持所述管以便將所述V形側(cè)面對(duì)折并熱封在所述前、后側(cè)面之間，從而形成了單個(gè)的袋，該袋由管的一部分構(gòu)成，并具有由所述管的一部分縱向封口形成的第一封口以及由所述管的橫向封口構(gòu)成的一對(duì)第二封口。
因此，根據(jù)本發(fā)明，該直立袋可通過(guò)與目前用于制造平行六面體包裝類似的技術(shù)來(lái)生產(chǎn)，只需對(duì)現(xiàn)有的連續(xù)式成形-充填機(jī)作出很少的改動(dòng)。因此，可以得到較高的生產(chǎn)率，并且與已知的直立袋相比其整體包裝成本很低。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明下面將參考附圖并通過(guò)示例來(lái)介紹本發(fā)明的優(yōu)選的非限制性實(shí)施例，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的直立袋的透視圖；圖2是圖1所示袋的正視圖；圖3，4和5是分別沿圖2中的線III-III，IV-IV和V-V的剖視圖；圖6是沿圖4中的線VI-VI的剖視圖；圖7是顯示了用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的直立袋的成形和充填裝置的示意圖；圖8和9是沿線VIII-VIII和IX-IX的剖視圖；圖10示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的制造直立袋的方法的步驟；和圖11示意性顯示了用于生產(chǎn)矩形直立袋的圖10所示方法的一種變型。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式參考圖1-4和圖6，標(biāo)號(hào)1整體地表示直立袋，尤其是用于包裝液態(tài)食品2如飲料的直立袋。
袋1由單件層壓包裝材料3(見(jiàn)圖5的放大詳圖)制成，該層壓包裝材料3至少包括第一紙層3a、第二阻氧層3b(如鋁箔或涂有礦物的聚合物，例如涂有SiOX的PET、PA或EVOH)、位于第一層和第二層之間的中間熱熔粘結(jié)層3c，以及形成了與食品接觸的包裝內(nèi)表面的內(nèi)部熱封層3d。
袋1包括由包裝材料3卷的單件體形成的底壁4、頂壁5、前壁6和后壁7，該包裝材料3以管狀形式被折疊和熱封；例如，構(gòu)成材料片的相對(duì)邊的頂壁5和后壁7上的各相鄰邊通過(guò)第一封口9密封在一起。前壁6和后壁7具有梯形的形狀，其長(zhǎng)底邊鄰近底壁4，而短底邊鄰近頂壁5，前壁6和后壁7通過(guò)沿壁6，7各自的側(cè)邊11延伸的各封口10而熱封在一起(圖3)。底壁4和頂壁5以波紋狀方式向內(nèi)折疊，并具有在前壁6和后壁7各自的側(cè)邊11之間對(duì)折的各自側(cè)邊12(圖5)，并且各邊12的半邊12a，12b朝向且熱封在各自的邊11上。
邊12的各半邊12a，12b具有預(yù)層壓的孔13，即在層壓包裝材料3之前只制于紙層3a上的孔。這樣，當(dāng)制作封口10且在壁6，7的邊11之間對(duì)折邊12時(shí)，半邊12a，12b通過(guò)經(jīng)由孔13暴露出的熱熔中間層3c的粘結(jié)而“點(diǎn)焊”在一起。結(jié)果，前壁6和后壁7的側(cè)邊11在其整個(gè)長(zhǎng)度上保持相互連接，如圖1所示。
下面將參考圖7-10來(lái)介紹生產(chǎn)所述直立袋1的方法。
以已知的方式通過(guò)彎曲并縱向地密封包裝材料卷來(lái)形成連續(xù)的圓柱形管15。標(biāo)號(hào)16表示管15的連續(xù)的縱向封口16，其最終將形成成品袋1的封口9，這將在下文中說(shuō)明。管15沿垂直方向A軸向地傳送，并由已知的充填設(shè)備17對(duì)其連續(xù)地填充，以便在管內(nèi)形成預(yù)定體積的液體，該充填設(shè)備17在圖7中部分地示意性示出。
在填充設(shè)備17的下游，通過(guò)包括有多個(gè)成形輥19，20的預(yù)成形設(shè)備18按照設(shè)于包裝材料3上的折痕模式(未示出)來(lái)預(yù)成形管15，從而使其從圓形截面(圖8)變?yōu)榇笾露噙呅蔚慕孛?圖9)，該截面具有兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的平行的平坦側(cè)面21，22，它們最終將構(gòu)成成品袋1的前壁6和后壁7，還具有兩個(gè)下凹的V形側(cè)面23，24，它們最終將構(gòu)成成品袋1的底壁4和頂壁5。縱向封口16沿著形成于平坦側(cè)面21，22中的一個(gè)側(cè)面22和V形側(cè)面23，24中的一個(gè)側(cè)面24之間的邊緣。
在預(yù)成形設(shè)備18的下游，通過(guò)兩對(duì)本質(zhì)上已知的夾爪25來(lái)橫向地?zé)岱夤?5，該夾爪25被驅(qū)動(dòng)以便沿方向A往復(fù)運(yùn)動(dòng)并交替地夾緊管15；例如從專利EP-A-1101700中所知的那樣，兩對(duì)夾爪25與包裝材料的管15交替且循環(huán)地相互作用，并且在打開(kāi)位置(未示出)和閉合位置(圖7)之間運(yùn)動(dòng)，在閉合位置中，夾爪25將包裝材料的管15夾緊在各自的密封件26，27之間，密封件26，27平行于管15的平坦側(cè)面21，22，并相對(duì)于管15橫向地延伸。
更具體地說(shuō)，如果要生產(chǎn)例如如圖1所示的梯形袋，那么夾爪對(duì)25的密封件26，27在垂直平面內(nèi)沿相反的方向傾斜，從而形成了如圖10示意性示出的傾斜的橫向封口10。
當(dāng)預(yù)成形管15夾緊于密封件26，27之間時(shí)，V形側(cè)面23，24在平坦側(cè)面21，22之間被縱向地對(duì)折和密封；這樣就形成了通過(guò)封口10相連的連續(xù)的交錯(cuò)定向的袋1。袋1最終由包括于各夾爪對(duì)中的一個(gè)夾爪25內(nèi)的切割裝置(未示出)或者由位于下游夾爪25中的切刀在沿封口10延伸的切割線30處分離，以便得到單個(gè)的成品袋1。
圖11顯示了適于生產(chǎn)矩形袋1’即具有平行邊11的另一種變化的方法。除了夾爪對(duì)25的密封件26，27是水平的且相互平行外，所有的上述介紹均適用于這種情況。作為結(jié)果，管15的橫向封口10是平行的。
最后，應(yīng)當(dāng)注意的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的前提下，可以對(duì)所述直立袋進(jìn)行修改。特別是，可以為外部熱封層提供包裝材料，使得當(dāng)制造封口10并對(duì)折邊12時(shí)，邊12能夠密封在一起并保證袋的形狀穩(wěn)定性，而無(wú)須設(shè)置預(yù)層壓的孔13。
權(quán)利要求
1.一種由包裝材料卷(3)制成的直立袋(1)，其包括底壁(4)、前壁(6)和后壁(7)，其特征在于，所述直立袋(1)還包括頂壁(5)，所述頂壁(5)與所述底壁、前壁和后壁(4，5，6)一起形成了折疊成管狀形式的包裝材料(3)的單件體，并且具有兩個(gè)通過(guò)第一封口(9)相連的相對(duì)邊，所述前壁(6)和所述后壁(7)通過(guò)第二封口(10)連接在一起，所述第二封口(10)沿所述前壁(6)和所述后壁(7)的各自側(cè)邊(11)并相對(duì)于所述第一封口(9)橫向地延伸，所述底壁和頂壁(4，5)折疊在所述前、后壁(6，7)之間，并具有對(duì)折和密封在所述前壁(6)和所述后壁(7)的所述側(cè)邊(11)之間的各自側(cè)邊(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋，其特征在于，所述第二封口(10)朝向所述頂壁(5)傾斜并相互間聚集在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋，其特征在于，所述第二封口(10)相互平行。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的袋，其特征在于，所述包裝材料卷(3)包括外層(3a)、阻氧層(3b)、處于所述外層(3a)和阻氧層(3b)之間并與.之相連的中間熱熔層(3c)，以及內(nèi)部的熱封層(3d)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的袋，其特征在于，所述底壁和頂壁(4，5)的所述對(duì)折側(cè)邊(12)均包括兩個(gè)半邊(12a，12b)，所述半邊(12a，12b)朝向并熱封到所述前壁或后壁(6，7)的各自邊(11)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的袋，其特征在于，所述底壁和頂壁的所述側(cè)邊(12)在其各所述半邊(12a，12b)上均具有各自的預(yù)層壓孔(13)，在所述底壁和頂壁(4，5)的所述側(cè)邊(12)對(duì)折和密封在所述前壁(6)和所述后壁(7)的所述側(cè)邊(11)之間時(shí)，所述孔(13)使所述中間層(3c)暴露出來(lái)并相互面對(duì)，從而將所述半邊(12a，12b)焊接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的袋，其特征在于，所述包裝材料卷(3)包括外部熱封層，其設(shè)置用于在所述底壁和頂壁(4，5)的所述側(cè)邊(12)對(duì)折和密封在所述前壁(6)和所述后壁(7)的所述側(cè)邊(11)之間時(shí)將所述底壁和頂壁(4，5)的所述側(cè)邊(12)的所述半邊(12a，12b)熱封在一起。
8.一種制造根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的直立袋的方法，包括步驟彎曲和縱向地密封包裝材料卷(3)以形成連續(xù)管(15)，沿垂直軸線(A)傳送所述管(15)，用待包裝的食品(2)填充所述管(15)，以便在所述管(15)內(nèi)保持預(yù)定量的產(chǎn)品(2)，預(yù)成形所述管(15)以生產(chǎn)出前側(cè)面(21)、后側(cè)面(22)以及兩個(gè)與所述前、后側(cè)面(21，22)相連的縱向下凹的V形側(cè)面(23，24)，和通過(guò)設(shè)有密封件(26，27)的夾爪對(duì)(25)來(lái)橫向地?zé)岱馑龉?15)，并且循環(huán)地夾持所述管(15)以便將所述V形側(cè)面(23，24)對(duì)折并熱封在所述前、后側(cè)面(21，22)之間，從而形成了單個(gè)的袋(1，1’)，所述袋由管的一部分構(gòu)成，并具有由所述管(15)的一部分縱向封口(16)形成的第一封口(9)以及由所述管(15)的橫向封口(10)構(gòu)成的的一對(duì)第二封口(10)。
全文摘要
一種由包裝材料卷(3)的連續(xù)管(15)制成的直立袋(1)，其包括底壁(4)、頂壁(5)、前壁(6)和后壁(7)；前壁(6)和后壁(7)通過(guò)沿其各自的側(cè)邊(11)延伸的封口(10)連接在一起，并通過(guò)橫向地密封包裝材料卷(3)的連續(xù)管(15)來(lái)形成，底壁和頂壁(4，5)折疊在前、后壁(6，7)之間，并具有對(duì)折且密封在前壁(6)和后壁(7)的側(cè)邊(11)之間的各自側(cè)邊(12)。
文檔編號(hào)B65B9/20GK1551850SQ02817243
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2002年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月7日
發(fā)明者S·約哈里, S 約哈里 申請(qǐng)人:利樂(lè)拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司