專利名稱：垂直填充包裝機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垂直填充包裝機，所述垂直填充包裝機從傳送輥牽引 長薄膜而形成管狀薄膜并在其中填充內(nèi)容物，從而制造包裝袋(包裝產(chǎn) 品)，特別地，涉及一種垂直填充包裝機，其通過注射噴嘴將內(nèi)容物供應(yīng) 到包括底部的管狀薄膜。
背景技術(shù)：
連續(xù)生產(chǎn)填充諸如液體的內(nèi)容物的包裝袋的包裝裝置已經(jīng)公知(例
如，參見日本待審專利No. 2005-112359)。本包裝機通過折疊從傳送輥牽 引出的薄膜長片并注射內(nèi)容物到管狀薄膜中或者形成預(yù)定的密封部分以 形成管狀。以下通過參考圖l描述典型的包裝操作。
圖1A說明了包裝操作的初始狀態(tài)，其中橫向密封部分F2在先前的過程 中已經(jīng)在管狀薄膜l底端部分形成，因此，允許管狀薄膜有底部。 一對擠 壓輥45用于擠壓地分開注射進管狀薄膜中的內(nèi)容物。橫向密封60用于緊密 地密封管狀薄膜的向上開口部分。
在圖1A的初始狀態(tài)以后，如圖1B所示，首先， 一對擠壓輥45被驅(qū)動，
從而擠壓在其中間的管狀薄膜l。因而，在管狀薄膜r內(nèi)的內(nèi)容物被分為上 下兩部分。由于擠壓輥45擠壓地壓向內(nèi)容物存在的部分，以這種方式，混 入最終包裝袋91中的空氣量被最小化。
接下來，如圖1C所示，當擠壓輥45旋轉(zhuǎn)，沒有內(nèi)容物存在的無填充部 分2形成于向下供應(yīng)的管狀薄膜1中。當無填充部分2達到被橫向密封裝置 60擠壓的位置時，橫向密封裝置60擠壓無填充部分2。
然后，如圖1D所示，橫向密封裝置60在管狀薄膜被擠壓的狀態(tài)下向下 移動，從而形成橫向密封部分F2。在此過程中，內(nèi)容物通過注射噴嘴15 被連續(xù)供應(yīng)并且供應(yīng)的內(nèi)容物在高于擠壓輥45的上部區(qū)域聚積。
接下來，如圖1E所示，當橫向密封裝置60完成熱密封并停止操作時，獲得一個由內(nèi)容物填充的包裝袋91。同時， 一對擠壓輥45打開，在高于擠
壓輥45的區(qū)域聚積的內(nèi)容物向下滴落。隨后，橫向密封裝置60移回到原始 位置，以返回到圖1A所示的初始狀態(tài)。
作為另一個涉及本發(fā)明的包裝機械的技術(shù)，已被公知的一種裝置用 于，當一個供應(yīng)巻筒用完時，連接供應(yīng)巻筒的薄膜端部到另一個供應(yīng)巻筒 的薄膜的起始部分(見日本待審專利No.H09-58616)。利用這種裝置能消 除諸如每次供應(yīng)巻筒用完時重新設(shè)置薄膜所需的煩瑣的工作。
然而，如圖1A到1E所示的包裝操作的問題在于，內(nèi)容物從注射噴嘴填 充到管狀薄膜中時，由于如下原因，供應(yīng)的內(nèi)容物的量發(fā)生變化或者有氣 泡或類似物混入到內(nèi)容物中。
如圖2所示，圖1所示的包裝操作被設(shè)置以使當擠壓輥45打開時，內(nèi)容 物向下落，并且以使內(nèi)容物落下時，注射噴嘴下端15a被暴露。在如圖2A 所示的狀態(tài)中，注射噴嘴15由內(nèi)容物填充。然而，如圖2B所示，當噴嘴下 端暴露并且打開到空氣中，保留在噴嘴內(nèi)部的內(nèi)容物也下落并進入管狀薄 膜。
這意味著注射噴嘴是空的。內(nèi)容物通過這樣空的噴嘴供應(yīng)時，內(nèi)容物 逐漸向下流入到空的噴嘴，因此，注射具有良好的定量精度的內(nèi)容物是個難題。
另外，如圖2B所示，內(nèi)容物在噴嘴的下端15a暴露的狀態(tài)中供應(yīng)時， 下端15a是處于高于液面的位置，這也是個問題，即內(nèi)容物被注射時，空 氣泡往往被混入到內(nèi)容物中。這樣空氣泡混合意味著空氣保留在最終的包 裝產(chǎn)品中。例如，如果內(nèi)容物是食品，這種空氣的存在會導(dǎo)致內(nèi)容物的品 質(zhì)下降。
本發(fā)明目的在于解決上述問題，本發(fā)明目的是提供一種垂直填充包裝 機，所述包裝機能夠供應(yīng)流動的內(nèi)容物到管狀薄膜，具有良好的定量精度， 并且?guī)缀鯖]有空氣泡混入到內(nèi)容物中。

發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)上述目的，垂直填充包裝機的包括注射噴嘴，所述注射噴嘴 用于供應(yīng)流態(tài)化的內(nèi)容物到包括底部的管狀薄膜中；傳送裝置，所述傳送裝置用于在內(nèi)容物傳送到所述管狀薄膜中的狀態(tài)下向下傳送所述管狀薄 膜；和橫向密封裝置，所述橫向密封裝置用于通過熱密封管狀薄膜的部分 而緊密地密封所述管狀薄膜，
其中，垂直填充包裝機通過連續(xù)包裝操作而生產(chǎn)被包裝的產(chǎn)品，所述 連續(xù)包裝操作包括至少如下操作通過注射噴嘴供應(yīng)內(nèi)容物的操作；在內(nèi) 容物被供應(yīng)到管狀薄膜中的狀態(tài)下向下傳送管狀薄膜的操作；和通過橫向
密封裝置熱密封的操作，
其中，注射噴嘴的注射口被設(shè)置為在連續(xù)包裝操作整個過程中始終浸 沒在內(nèi)容物中，并且在注射噴嘴的注射口浸沒在內(nèi)容物中的狀態(tài)下，開始 供應(yīng)內(nèi)容物的操作。
根據(jù)上述本發(fā)明的包裝機，供應(yīng)內(nèi)容物的操作開始于注射噴嘴的注射
口浸入在內(nèi)容物中的狀態(tài)。因此，與如圖2所示的被提到的供應(yīng)方法比較，
空氣泡或類似物難以混入到內(nèi)容物中。
另外，注射噴嘴的注射口設(shè)置成在所述連續(xù)包裝操作過程中總是浸入 在內(nèi)容物中(也就是說，注射噴嘴的注射口設(shè)置為不打開到空氣)，從而，
注射噴嘴內(nèi)部設(shè)置不是空的。因此，與如圖2所示的被提到的供應(yīng)方法相
比，供應(yīng)內(nèi)容物定量精度得到改善。
上述垂直填充包裝機更進一步包括 一對擠壓輥，所述對擠壓輥擠壓
供應(yīng)的內(nèi)容物存在其中的管狀薄膜的部分，并且所述擠壓輥在擠壓狀態(tài)旋 轉(zhuǎn)，所述擠壓狀態(tài)是所述對擠壓輥擠壓供應(yīng)的內(nèi)容物存在于所述管狀薄膜 中的所述管狀薄膜的部分的狀態(tài)，從而在管狀薄膜上形成平坦的無填充部 分，并且向下傳送管狀薄膜。供應(yīng)內(nèi)容物的操作是將內(nèi)容物供應(yīng)到位置高 于由所述對擠壓輥擠壓的部分的管狀薄膜中。在這種情況下，當所述對擠 壓輥打開的同時，已經(jīng)在高于擠壓輥位置堆積的內(nèi)容物向下滴落進低于所 述擠壓輥的管狀薄膜中，并且，內(nèi)容物滴落以后，內(nèi)容物的液位被設(shè)置為 高于注射噴嘴的注射口。
上述的垂直填充包裝機進一步地包括內(nèi)容物供應(yīng)裝置，所述內(nèi)容物 供應(yīng)裝置包括用于儲存內(nèi)容物的儲存罐；用于從所述儲存罐供應(yīng)內(nèi)容物 到注射噴嘴的供應(yīng)管道；用于將內(nèi)容物從儲存罐供應(yīng)到注射噴嘴側(cè)的用做 驅(qū)動源的泵裝置；用于從注射噴嘴所述側(cè)返回內(nèi)容物到儲存罐的返回通道；和能夠在供應(yīng)已經(jīng)通過所述供應(yīng)管道的內(nèi)容物經(jīng)過注射噴嘴進入到管 狀薄膜中的操作與返回己經(jīng)通過所述供應(yīng)管道的內(nèi)容物到所述儲存罐側(cè) 的操作之間切換的閥裝置。
上述的垂直填充包裝機，進一步包括薄膜供應(yīng)裝置，所述薄膜供應(yīng) 裝置具有兩個供應(yīng)巻筒，所述薄膜供應(yīng)裝置連接從所述供應(yīng)巻筒之一引出 的第一薄膜的端部到從另一個供應(yīng)巻筒引出第二薄膜的端部，并且將連接 起來的第一薄膜和第二薄膜作為長薄膜供應(yīng)；和垂直密封裝置，所述垂直 密封裝置在所述長薄膜側(cè)邊上沿長薄膜的縱向執(zhí)行垂直密封，使得長薄膜 變成管狀薄膜，其中，在供應(yīng)所述長薄膜的操作被停止的狀態(tài)下，所述垂 直密封裝置在第一個薄膜和第二個薄膜被連接起來的連接部分上執(zhí)行垂 直密封，當在所述連接部分上執(zhí)行垂直密封操作時，所述閥裝置轉(zhuǎn)換到返 回內(nèi)容物到所述儲存罐所述側(cè)上的位置。在這個情況下，在所述連接部分 上執(zhí)行垂直密封的時間長于普通垂直密封執(zhí)行的時間，從而，防止內(nèi)容物 從通過垂直密封形成的垂直密封部分泄漏。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的垂直填充包裝機，供應(yīng)內(nèi)容物的操作開始于 注射噴嘴的注射口位于內(nèi)容物內(nèi)部的狀態(tài)，因此，內(nèi)容物能夠以良好的定 量精度填充，并且混入內(nèi)容物中的空氣泡可最小化。


圖1A說明提出的包裝操作的例子；
圖1B說明提出的包裝操作的例子；
圖1C說明提出的包裝操作的例子；
圖1D說明提出的包裝操作的例子；
圖1E說明提出的包裝操作的例子；
圖2A說明提出的包裝操作具有的問題；
圖2B說明提出的包裝操作具有的問題；
圖3示意性說明本發(fā)明的垂直包裝機的實施例；
圖4說明薄膜之間連接部位的透視圖5說明本發(fā)明一個特征的內(nèi)容物供應(yīng)裝置的設(shè)置；
圖6說明能夠通過圖3的包裝機生產(chǎn)的枕頭型包裝袋；圖7A說明圖3的包裝機的包裝操作過程視圖7B說明圖3的包裝機的包裝操作過程視圖； 圖7C說明圖3的包裝機的包裝操作過程視圖； 圖7D說明圖3的包裝機的包裝操作過程視圖； 圖7E說明圖3的包裝機的包裝操作過程視圖； 圖8顯示圖3的包裝機的單個部件的時間圖表；
圖9說明包括薄膜的連接部分的包裝袋；
圖10A說明圖3的包裝機的注射噴嘴的設(shè)置；和 圖10B說明圖3的包裝機的注射噴嘴的另一個設(shè)置。
附圖標記說明
1A， 1B薄膜
r管狀薄膜
2無填充部分
5連接部分
10垂直填充包裝機
10A薄膜供應(yīng)裝置
14折疊導(dǎo)向
15注射噴嘴
15ai山 下順
17注射口
20內(nèi)容物供應(yīng)裝置
30垂直密封裝置
41傳送輥
45擠壓輥
60橫向密封裝置
61加熱棒
62加熱棒接收器
71連接密封器
83傳感器91， 92 包裝袋
Fl 垂直密封部分 F2 橫向密封部分 Ra， Rb 供應(yīng)巻筒
具體實施例方式
如圖3所示，本實施方式的包裝機10包括從供應(yīng)巻筒Ra和Rb牽引薄膜 并且根據(jù)需要連接薄膜1A和1B的薄膜供應(yīng)裝置10A。更進一步地，包裝機 10包括包裝裝置10C，所述包裝裝置10C使從薄膜供應(yīng)裝置10A打開的薄膜 形成管狀，并且根據(jù)需要，所述包裝裝置10C通過在所述薄膜上形成垂直 密封部分和橫向密封部分而連續(xù)地生產(chǎn)包裝袋。
包括用于這樣的包裝機的一般結(jié)構(gòu)的所提到的薄膜供應(yīng)裝置可以用 作薄膜供應(yīng)裝置10A。如圖3所示，薄膜供應(yīng)裝置10A使用兩個供應(yīng)巻筒Ra 和Rb，并且被設(shè)置以使，例如當供應(yīng)巻筒Ra的薄膜lA已經(jīng)用完時，供應(yīng)巻 筒Rb的薄膜lB被連續(xù)地打開。應(yīng)注意，如圖3所示，薄膜1A被牽引進入包 裝裝置10C的側(cè)面，作為使用側(cè)上的薄膜，并且，薄膜1B保持在連接密封 器71附近作為在備用側(cè)上的薄膜。
例如，結(jié)構(gòu)可設(shè)置為以使傳感器83可以檢測到在使用一側(cè)的薄膜1A 變短，并且基于檢測結(jié)果而驅(qū)動連接密封器71。從而，使用側(cè)的薄膜1A 的端部和備用側(cè)的薄膜1B的端部被熱密封，使得兩個薄膜連接在一起。更 具體地，如圖4所示，薄膜1A和薄膜1B兩個薄膜部分地重疊，并且兩個薄 膜通過形成密封部分3而連接在一起。兩個薄膜重疊在一起的區(qū)域和密封 部分3形成的區(qū)域被稱為"連接部分5"。
根據(jù)本實施方式的包裝機10使用如上所述的薄膜供應(yīng)裝置10A以允許 薄膜連續(xù)地供應(yīng)進包裝裝置10C。如此連續(xù)供應(yīng)薄膜的性能是非常有利的， 效果在于不需要暫時中止包裝袋的生產(chǎn)。
現(xiàn)在回到圖3以描述包裝裝置10C。應(yīng)該指出的是，所述包裝裝置10C 與日本待審專利No. 2004-276930申請中揭露的垂直填充包裝機是相同的。
包裝裝置10C包括折疊導(dǎo)向14，所述折疊導(dǎo)向14用于將薄膜折疊成管 狀；垂直密封裝置30，所述垂直密封裝置30在由折疊導(dǎo)向14折疊成的薄膜的側(cè)面邊緣上執(zhí)行垂直密封以形成垂直密封部分F1 (見圖6)，并形成管狀
薄膜l';和一對傳送輥41， 一對擠壓輥45和橫向密封裝置60，每個部分都 從垂直密封裝置30的下游側(cè)設(shè)置在薄膜供應(yīng)方向上。
垂直密封裝置30設(shè)置有加熱棒31 ，所述加熱棒31包括諸如加熱器的加 熱裝置。加熱棒31被設(shè)置為能相對薄膜往復(fù)運動(圖中橫向方向)，也能 夠在圖中的上/下方向上往復(fù)運動，由此提供了如圖3箭頭A3。所示的盒型運 動。
垂直密封裝置30執(zhí)行密封操作如下。首先，加熱棒31在接近薄膜的方 向上移動，直到保持在其上升的端部位置處的狀態(tài)，由此允許薄膜在加熱 棒31和主管(未顯示)之間被擠壓。然后，在這種擠壓狀態(tài)中，在圖3中 的加熱棒31與薄膜傳送同步地向下移動。將被熱密封的薄膜從加熱棒31 接收熱量，從而薄膜兩側(cè)邊緣連在一起。當加熱棒31到達其下降的端部位 置時，加熱棒31從薄膜移開并返回到最初高度。
上述的垂直密封操作被重復(fù)，以在薄膜兩側(cè)邊緣的重疊部分上形成連 續(xù)垂直密封部分。執(zhí)行這種盒型運動操作的垂直密封裝置有利于能夠在不 停止薄膜傳送的情況下形成垂直密封部分。
應(yīng)該注意，管狀薄膜l'在包括大致環(huán)形橫截面的狀態(tài)中供應(yīng)，也就是，
在管狀薄膜r內(nèi)部包括間隙的狀態(tài)，直到管狀薄膜r通過垂直密封裝置30。 當管狀薄膜r進一步向下游運行時，管狀薄膜r通過設(shè)置在垂直密封裝置
30和傳送輥41之間設(shè)置的導(dǎo)向板(未顯示)而變成為被壓平的形狀。 傳送輥41是被設(shè)置以使在以這種方式中壓制的管狀薄膜1'的寬度方
向上擠壓兩側(cè)邊緣。傳送輥41是包裝裝置10C中一個薄膜供應(yīng)裝置。當旋
轉(zhuǎn)時，傳送輥41向下供應(yīng)管狀薄膜1'。
一對擠壓輥45擠壓管狀薄膜，從而分開注射進管狀薄膜的填充材料。
當擠壓輥45以這種狀態(tài)旋轉(zhuǎn)時，其中不包括填充材料的無填充部分形成在
管狀薄膜上，并且管狀薄膜向下傳送。形成這樣平坦的無填充部分有利于
抑制在如下所述的橫向密封操作期間所發(fā)生密封故障。
橫向密封裝置60包括加熱棒61，所述加熱棒61包括諸如加熱器的加熱
裝置，并且，加熱棒接收器62面對加熱棒61而設(shè)置。這一對部件被用于擠
壓管狀薄膜l'，并且加熱所述薄膜，從而在薄膜上形成橫向密封部分F2(見圖6)。
加熱棒61和加熱棒接收器62被設(shè)置為與用于垂直密封裝置30同樣的 方式而執(zhí)行盒型運動。更具體地，如圖3箭頭A6。所示，加熱棒61和加熱棒 接收器62在隨薄膜供應(yīng)而同步向下移動過程中擠壓管狀薄膜。加熱棒61 和加熱棒在下降的末端位置離開薄膜，并且再重新返回到原來的位置。
應(yīng)該注意，加熱棒61包括切割器(未顯示)，所述切割器用來通過切 割橫向密封部分F2而使包裝袋從管狀薄膜1'分離。另外，相應(yīng)地，加熱棒 接收器62包括形成的緩沖槽，從而在突出的切割器和加熱棒接收器62之間 提供間隔。
隨后，參照圖5說明本實施方式的包裝機的一個技術(shù)特性的內(nèi)容物供 應(yīng)裝置。應(yīng)該注意，垂直密封裝置30在圖5中未顯示，但這不是實質(zhì)問題。
如圖5所示，內(nèi)容物供應(yīng)裝置20包括用于儲存內(nèi)容物的儲存罐22;用 于將堆積的內(nèi)容物供應(yīng)到注射噴嘴15的供應(yīng)通道21a;和作為驅(qū)動源而用 于供應(yīng)內(nèi)容物的泵23。更進一步，在本實施方式中，有用于從注射噴嘴15 側(cè)返回內(nèi)容物到儲存罐22側(cè)的返回通道21b。三通閥25被設(shè)置以在從供應(yīng)
到注射噴嘴側(cè)的內(nèi)容物進入到管狀薄膜中供應(yīng)的操作(稱為"第一模式") 與通過返回通道21b返回內(nèi)容物到儲存罐22中的操作(稱為"第二模式")
之間轉(zhuǎn)換。
當三通閥25被轉(zhuǎn)換到"第一種模式"時，泵23在所述狀態(tài)中被驅(qū)動， 內(nèi)容物通過注射噴嘴15而供應(yīng)進管狀薄膜1'中。相反地，當三通閥轉(zhuǎn)換到 "第二種模式"時，泵23在所述狀態(tài)中被驅(qū)動，向管狀薄膜供應(yīng)內(nèi)容物的 操作被停止，內(nèi)容物通過返回通道21b返回到儲存罐22側(cè)。
如此設(shè)置的優(yōu)勢在于，當泵23被驅(qū)動時，可以簡單地通過三通閥25 轉(zhuǎn)換而控制將內(nèi)容物供應(yīng)到管狀薄膜的操作。 一般來說，穩(wěn)定泵23的速度 需要一些時間。如果是通過轉(zhuǎn)換泵23的開/關(guān)來執(zhí)行間歇供應(yīng)，內(nèi)容物供 應(yīng)的量會發(fā)生變化。
與此相反，根據(jù)本實施方式的設(shè)置，沒有必要停止泵的驅(qū)動，并且泵 的供應(yīng)速度是穩(wěn)定的。因此，難以發(fā)生這種問題。另外，從另一個角度來 看，沒有必要停止和啟動驅(qū)動泵的事實意味著應(yīng)用到泵的負荷減輕了，并 且因而泵的故障可最小化。通過本發(fā)明的垂直填充包裝機所制造的包裝袋的類型不限于上述的
類型，也可以是如圖6所示的包裝袋。包裝袋91是兩個橫向密封部分F2a 和F2b(以下統(tǒng)稱為F2)以及作為背脊線的垂直密封部分Fl形成其中的所謂 枕頭型包裝袋。包裝袋91的內(nèi)部被填入了流體內(nèi)容物(例如液體)。垂直 密封部分F1是由垂直密封裝置30所形成的熱密封部分，橫向密封部分F2 是由橫向密封裝置60所形成的熱密封部分。
下面，將參考圖7和8說明如上述設(shè)置的本實施方式的包裝機10的包裝 操作實施例。圖7是一個解釋包裝裝置10的包裝操作的過程視圖，圖8是顯 示其中單個部分操作時間的時間圖表。
(基本的包裝操作)
首先，用于生產(chǎn)一個包裝袋91的基本操作將被描述。 圖7A說明連續(xù)包裝操作的初始狀態(tài)，對應(yīng)于圖8中時間狀態(tài)"tA"。如 圖7A所示，在前過程中形成的橫向密封部分F2形成在管狀薄膜1'的下端部 分處，從而允許管狀薄膜l'有底部。 一對擠壓輥45和橫向密封裝置60均為 打開狀態(tài)。
內(nèi)容物已經(jīng)被注射到管狀薄膜r中，并且所述內(nèi)容物的液面水平處于
高于注射噴嘴下端15a的位置(高度hl)。換句話說，注射噴嘴下端15a是 處于浸沒在內(nèi)容物中的狀態(tài)。當下端15a暴露在空氣中時，由于自身重量， 噴嘴中的內(nèi)容物滴入管狀薄膜中，并且因此噴嘴內(nèi)部在空的狀態(tài)。相反， 根據(jù)本實施方式的設(shè)置，因噴嘴下端15a浸沒在內(nèi)容物中，內(nèi)容物不下落， 噴嘴內(nèi)部保持內(nèi)容物填充的狀態(tài)。
然后，如圖7B所示(見圖8中時間"tB")， 一對擠壓輥45擠壓管狀薄
膜1'部分，內(nèi)容物存在其間。因此，在管狀薄膜l'中的內(nèi)容物被分為上部 和下部。擠壓輥45擠壓內(nèi)容物存在其中的部分的這種操作以確?？諝獠粫?保存在于包裝袋91的內(nèi)部。內(nèi)容物供應(yīng)到管狀薄膜的操作從如圖7A所示的 最初狀態(tài)已經(jīng)開始。所以，在圖7B所示的過程中，液位升到略高于hl的水平。
然后，如圖7C所示(見圖8中時間"tc，,)，每個擠壓輥45如圖中箭頭
所示旋轉(zhuǎn)，同時供應(yīng)內(nèi)容物的操作繼續(xù)，也就是，沒有停止供應(yīng)操作。由 此，其中不包括內(nèi)容物的平坦的無填充部分2形成在管狀薄膜1'中，所述管狀薄膜向下傳送。應(yīng)該注意，盡管在圖7中沒有顯示，供應(yīng)操作被設(shè)置成
以使傳送輥41 (見圖3)也被可轉(zhuǎn)動地驅(qū)動而與擠壓輥45的旋轉(zhuǎn)同步，從
而支撐薄膜輸送。
在無填充部分2輸送到被橫向密封裝置60擠壓的位置之后，橫向密封 裝置60擠壓無填充部分2，并且開始橫向密封操作。
然后，如圖7D (見圖8中時間"tn")，在管狀薄膜被橫向密封裝置60 擠壓的狀態(tài)，橫向密封裝置60隨擠壓輥45的旋辟而同步向下移動。當被橫 向密封裝置60擠壓時，管狀薄膜l'被加熱，因此形成橫向密封部分F2。盡 管詳細的操作沒在圖中顯示，在橫向密封裝置60到達下降的未端位置后， 與加熱棒在一起的切割器伸出以切割并分離包裝袋。在這個過程中，供應(yīng) 內(nèi)容物的操作連續(xù)進行，所供應(yīng)的內(nèi)容物被堆積到高于擠壓輥45位置的水 平。在這個過程中液位的高度h2是在連續(xù)包裝操作中最高的，對應(yīng)于圖8 中液位水平高度"高"。
然后，如圖7E所示(見圖8中時間"tE")，由橫向密封裝置60和一對 擠壓輥45產(chǎn)生的擠壓操作均停止。從而，獲得一個填充有內(nèi)容物的包裝袋 91，同時，已經(jīng)堆積到比擠壓輥45位置高的水平的內(nèi)容物向下落入到管狀 薄膜1'中。
在圖7E所示的過程中主要事項在于供應(yīng)操作被設(shè)置為使得在內(nèi)容物 下落之后，內(nèi)容物的液位高于噴嘴下端15a的位置(具體地，與初始的狀 態(tài)具有同樣液位的高度hl)。這樣設(shè)置確保在連續(xù)包裝操作中噴嘴的下端 15a持續(xù)保持地浸沒在內(nèi)容物中。所以，即使在噴嘴內(nèi)部的內(nèi)容物向下落 以后，噴嘴內(nèi)部也不是空的。根據(jù)這樣的設(shè)置，噴嘴內(nèi)部由內(nèi)容物填充， 在這個狀態(tài)下開始供應(yīng)內(nèi)容物的操作，內(nèi)容物可以以良好的定量精度填 充。然而，如果在噴嘴下端被暴露并且噴嘴內(nèi)部是空的狀態(tài)下注射內(nèi)容物， 內(nèi)容物向下落時，空氣泡或類似物被混入到流體中。然而，上述的設(shè)置能 防止發(fā)生這樣的問題。
如圖7E所示，橫向密封裝置60最終移回到原始的位置，并且，包裝機 返回到圖7A的初始狀態(tài)。包裝袋91能夠通過重復(fù)執(zhí)行如上所述的連續(xù)包裝
操作而被連續(xù)地生產(chǎn)出來。
對應(yīng)于上述包裝操作，更具體地說，如圖8中所示的每個循環(huán)時間可以是，例如1.0秒。對應(yīng)于擠壓輥45操作，擠壓輥45被打開的時間可以設(shè) 為0.4秒(對應(yīng)于圖7A和7E的單獨過程)，并且擠壓輥被關(guān)閉的時間可以設(shè) 為0.6秒(對應(yīng)于圖7B到7E的單獨過程)。 (對于薄膜連接部分的包裝操作)
順便提一下，如果填充的內(nèi)容物是液體或類似物，在密封部分F1或F2 或包裝袋10的連接部分5發(fā)生密封故障，內(nèi)容物會從那個位置泄漏。由于 這個原因，這種包裝袋的所述單獨的密封部分需要被可靠地熱密封。
將參考圖9描述。如圖所示，如果薄膜的連接部分5處于包裝袋92的下 部，例如如果密封故障發(fā)生在包括連接部分5的垂直密封部分F1'，內(nèi)容物 將從那個位置泄漏。特別地，連接部分5是兩個薄膜重疊的部分，從而， 在垂直密封操作中不充分的熱密封可能導(dǎo)致不足的密封強度。因此，優(yōu)選 地，在包括連接部分的垂直密封部分F1'充分地熱密封。
然而，由于包裝袋92包括連接部分5，袋子在第一個位置會是有缺陷 的產(chǎn)品。因此，可以考慮這樣的包裝袋不要填充內(nèi)容物。然而，如果沒有 內(nèi)容物填充到包裝袋，隨后的問題會發(fā)生。
例如，如圖9所示，包裝袋91在包裝袋92之后的情況下沒有問題，但 是，如果包裝袋91已經(jīng)被切斷并分開，空的包裝袋92處于向下懸掛在管狀 薄膜底部的狀態(tài)。由于包裝袋92是空的，沒有歸因于包裝袋92中內(nèi)容物重 量的拉伸力被應(yīng)用到管狀薄膜。所以，空的包裝袋92可以擺動地移動以與 加熱棒61接觸(參見圖6)。如果包裝袋92與加熱棒61接觸，薄膜會熔化粘 到加熱棒上，這樣就干擾了薄膜的供應(yīng)。為防止這種問題，優(yōu)選地，采用 與其它包裝袋同樣的方法供應(yīng)內(nèi)容物到包裝袋92。
垂直密封操作被設(shè)置以使在包括連接部分5的區(qū)域中執(zhí)行垂直密封操 作時間的長于普通垂直密封操作時間。在此，"普通垂直密封操作"是指 在不包括連接部分5的區(qū)域所執(zhí)行的垂直密封。例如，普通垂直密封操作 的時間可以為l秒；在包括連接部分5執(zhí)行的垂直密封操作(以下統(tǒng)稱為 "薄膜連接垂直密封操作")時間可以為4秒。
再次參照圖8的時間圖表說明薄膜連接垂直密封操作。
當薄膜的連接部分5到達由垂直密封裝置30擠壓的位置時，開始垂直 密封操作。例如，由用于探測連接部分5的傳感器(未顯示)探測連接部分5是否到達被垂直密封裝置擠壓的位置?？商鎿Q地，可以從連接密封器 71 (見圖3)到垂直密封裝置30之間的距離與每個循環(huán)薄膜供應(yīng)的長度之
間的關(guān)系而推算出來；在預(yù)定的普通垂直密封操作數(shù)值被執(zhí)行之后，可以
開始薄膜連接垂直密封操作。
薄膜連接垂直密封操作開始的時間，由圖8的時間"tH"表示，此時， 薄膜供應(yīng)被停止，擠壓輥打開，液位的高度是"高"(參見圖7D)。根據(jù)垂 直密封操作，垂直密封裝置擠壓薄膜的時間被設(shè)為例如2.0到3.0秒。由于 用于普通垂直密封操作的擠壓時間是O. 4秒，用于薄膜連接垂直密封操作 的擠壓時間大約是普通時間的5倍長。
三通閥25 (見圖4)在內(nèi)容物從儲存罐22通過返回通道21b返回到儲存 罐22的時間tH處被轉(zhuǎn)換。在此，泵23繼續(xù)被驅(qū)動，所以，內(nèi)容物從供應(yīng)通 道21a通過三通閥和返回通道21b循環(huán)到儲存罐22。
如上所述，在薄膜連接垂直密封操作過程中，內(nèi)容物被設(shè)置為循環(huán)， 因此防止多于必要的內(nèi)容物被供應(yīng)到管狀薄膜中。例如，內(nèi)容物的供應(yīng)可 以通過暫時終止泵23的驅(qū)動而被控制。然而，如上所述，通過泵的開/關(guān)
控制內(nèi)容物的供應(yīng)往往會引起供應(yīng)內(nèi)容物量的變化。反之，本實施方式被 設(shè)置為，僅僅通過轉(zhuǎn)換三通閥25而實現(xiàn)控制內(nèi)容物供應(yīng)，同時泵23被驅(qū)動。 因此泵23的供應(yīng)速度是穩(wěn)定的，難以發(fā)生降低定量精度的問題。
使用三通閥25轉(zhuǎn)換內(nèi)容物供應(yīng)具有另外的優(yōu)點，在于防止內(nèi)容物的質(zhì) 量發(fā)生變化。薄膜的連接部分5的垂直密封操作僅僅需要停止幾秒鐘的包 裝操作，但由于一些原因，在這種情況下需要停止包裝操作更長的時間。 在這種情況下，如果當供應(yīng)操作被停止時，內(nèi)容物保持在管子中而沒有移 動，溫度的變化可能引起內(nèi)容物的粘度的變化。這種粘度變化會引起內(nèi)容 物供應(yīng)到管狀薄膜中的數(shù)量的改變。由于這個原因，如在本實施方式中， 優(yōu)選地，確保內(nèi)容物在供應(yīng)操作被停止的時間期間循環(huán)，從而確保內(nèi)容物 的溫度一致而抑制上述問題的發(fā)生。
在上述垂直密封操作被執(zhí)行預(yù)定的時間后，如時間t所示(見圖8)， 普通包裝操作被恢復(fù)。更具體地，擠壓輥45被打開，內(nèi)容物下落(見圖7D)， 三通閥25被轉(zhuǎn)換，供應(yīng)內(nèi)容物到管狀薄膜中的操作的被恢復(fù)。隨后，如上 所述的普通包裝操作重復(fù)進行，以便連續(xù)地生產(chǎn)包裝袋。以上表述了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明不限于上述的設(shè)置，可做多 種修改。例如，包裝袋不限于枕頭型，此外，也可以使用三路密封方式或 四路密封方式。對于枕頭型，其中垂直密封部分F1 (見圖6)不限于此， 此外也可以使用所謂的對接縫型或信封型。
如圖3所示包裝機的垂直密封裝置30和橫向密封裝置60兩者執(zhí)行盒型
動作，但本發(fā)明不限于此，可以使用在原地執(zhí)行熱密封而沒有上下移動的
常規(guī)的垂直密封裝置和橫向密封裝置。圖3中的包裝機10設(shè)置了一對擠壓 輥45，但本發(fā)明不限于此，可以設(shè)置為沒有擠壓輥的包裝機。
關(guān)于注射噴嘴15，如圖10A所示，其注射口可以形成在噴嘴下端15a， 或如圖10B所示，注射口17可以形成在噴嘴的外圓周表面。對于圖10B的設(shè) 置，如圖7E所示，擠壓輥在打開之后，液位的高度hl可以定在高于注射口 17處。從而保證注射口17不暴露在空氣中，在噴嘴內(nèi)部的內(nèi)容物不下落到 管狀薄膜中，并且保留在噴嘴中。因此，上述本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)上述的技術(shù) 效果
權(quán)利要求
1. 一種垂直填充包裝機，包括注射噴嘴，所述注射噴嘴用于供應(yīng)流態(tài)化的內(nèi)容物到包括底部的管狀薄膜中；傳送裝置，所述傳送裝置用于在內(nèi)容物供應(yīng)到所述管狀薄膜中的狀態(tài)下向下傳送所述管狀薄膜；和橫向密封裝置，所述橫向密封裝置用于通過熱密封管狀薄膜的部分而緊密地密封所述管狀薄膜，其中，垂直填充包裝機通過連續(xù)包裝操作而生產(chǎn)被包裝的產(chǎn)品，所述連續(xù)包裝操作包括至少如下操作通過注射噴嘴供應(yīng)內(nèi)容物的操作；在內(nèi)容物被供應(yīng)到管狀薄膜中的狀態(tài)下向下供應(yīng)管狀薄膜的操作；和通過橫向密封裝置的熱密封的操作，其中，注射噴嘴的注射口被設(shè)置為在連續(xù)包裝操作的整個過程中始終浸沒在內(nèi)容物中，并且在注射噴嘴的注射口浸沒在內(nèi)容物中的狀態(tài)下，開始內(nèi)容物的供應(yīng)操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直填充包裝機，進一步包括 一對擠壓輥， 所述一對擠壓輥擠壓其中存在供應(yīng)的內(nèi)容物的管狀薄膜的部分，并且所述 一對擠壓輥在擠壓其中存在供應(yīng)的內(nèi)容物的管狀薄膜的部分的狀態(tài)下旋 轉(zhuǎn)，從而在管狀薄膜上形成平坦的無填充部分，并且向下傳送管狀薄膜，其中，供應(yīng)內(nèi)容物的操作是將內(nèi)容物供應(yīng)到位置比一對擠壓輥擠壓的 部分高的管狀薄膜中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直填充包裝機，其中，當所述一對擠壓輥打開的同時，已經(jīng)堆積在高于擠壓輥的位置的內(nèi)容物向下滴落進比所述擠 壓輥低的管狀薄膜中，和內(nèi)容物滴落以后，內(nèi)容物的液位被設(shè)置為高于注射噴嘴的注射口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任一項所述的垂直填充包裝機，進一步包括內(nèi)容 物供應(yīng)裝置，所述內(nèi)容物供應(yīng)裝置包括用于儲存內(nèi)容物的儲存罐；用于從所述儲存罐供應(yīng)內(nèi)容物到注射噴嘴的傳送管道；用于將內(nèi)容物從儲存罐傳送到注射噴嘴側(cè)的用做驅(qū)動源的泵裝置；用于從注射噴嘴側(cè)返回內(nèi)容物到儲存罐的返回通道；和閥裝置，所述閥裝置能夠在供應(yīng)已經(jīng)注射噴嘴通過傳送管道被傳送到管狀薄膜中的內(nèi)容物的操作與返回己通過傳送管道返回到儲存罐側(cè)的內(nèi)容物的操作之間切換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直填充包裝機，進一步包括 薄膜供應(yīng)裝置，所述薄膜供應(yīng)裝置具有兩個供應(yīng)巻筒，所述薄膜供應(yīng)裝置把從所述供應(yīng)巻筒之一引出的第一薄膜的端部連接到從另一個供應(yīng) 巻筒引出第二薄膜的端部，并且將連接起來的第一薄膜和第二薄膜作為長薄膜供應(yīng)；和垂直密封裝置，所述垂直密封裝置在所述長薄膜側(cè)邊部分上沿長薄膜 的縱向執(zhí)行垂直密封，使得長薄膜變成管狀薄膜，其中，在傳送所述長薄膜的操作被終止的狀態(tài)下，所述垂直密封裝置 在第一薄膜和第二薄膜被連接起來的連接部分上執(zhí)行垂直密封，并且當在所述連接部分上執(zhí)行垂直密封操作時，所述內(nèi)容物供應(yīng)裝置的閥 裝置轉(zhuǎn)換到把內(nèi)容物返回到所述儲存罐側(cè)的一側(cè)位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直填充包裝機，其中，在所述連接部分上 執(zhí)行垂直密封的時間長于普通垂直密封執(zhí)行的時間，從而，防止內(nèi)容物從 通過垂直密封形成的垂直密封部分泄漏。
全文摘要
本發(fā)明公開一種垂直填充包裝機，所述垂直填充包裝機能夠用于供應(yīng)流動的內(nèi)容物到管狀薄膜中，具有良好的定量精度，并且無空氣泡混入到內(nèi)容物中。根據(jù)本發(fā)明的包裝機執(zhí)行通過注射噴嘴(15)供應(yīng)內(nèi)容物進入到包括底部的管狀薄膜(1′)中的操作。這個包裝機執(zhí)行向下供應(yīng)管狀薄膜的操作，和通過使用橫向密封裝置(60)熱密封而緊密地密封管狀薄膜的操作。注射噴嘴的下端(15a)被設(shè)置為在整個連續(xù)包裝操作中始終浸沒在內(nèi)容物中，并且在注射噴嘴的注射口浸沒在內(nèi)容物中的狀態(tài)下開始供應(yīng)內(nèi)容物的操作。
文檔編號B65B9/20GK101437722SQ20068005450
公開日2009年5月20日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
發(fā)明者永井克己, 鶴田織寬 申請人:織寬工程株式會社