CN101920794A - 制造具有自动闭合特征的柔性包装的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制造具有自动闭合特征的柔性包装的装置和方法，具体而言，可重新关闭的柔性包装适于食品的零售，并由薄膜材料构成。该可重新关闭的柔性包装适于在高速成形-填充-密封设备上大规模生产。该柔性包装包括附接在柔性袋囊的壁上、且定位成平行于该包装开口的一对半刚性带状物。该半刚性带状物构造并布置成嵌套在一起并向彼此偏斜。在打开包装后，该半刚性带状物可在关闭位置和打开位置之间移动。另外，该半刚性带状物构造成使得当带状物从打开位置释放时自动重新关闭该包装。

Description

制造具有自动闭合特征的柔性包装的装置和方法

技术领域

本申请要求2009年4月24日提交的美国专利申请No.12/429,855的权益。

本申请一般地涉及包装，且更具体地涉及包括带有自动闭合特征的薄膜材料的袋囊的用后即弃型食品包装。

背景技术

柔性薄膜包装在本领域中是众所周知的，并且典型地包括在高速成形-填充-密封包装机(form-fill-seal machine)上由塑性薄膜材料卷商业制造的用后即弃型袋囊。柔性薄膜包装具有空腔，在空腔内存储多种内容物，例如食品。消费者常仅消费该包装的内容物的一部分。包装的可重新关闭性特征允许使用者通过该包装开口倒出一部分内容物，然后密封该开口以重新关闭该柔性包装。

众多可重新关闭的柔性包装在本领域中都是众所周知的。根据一种方法，可重新关闭的柔性包装具有按下-关闭拉链型闭合件。按下-关闭型拉链需要位于相对包装壁上的两个轮廓对齐，以将闭合件互锁并重新关闭该包装。此对齐对于消费者而言可能是麻烦和/或费时的，尤其是对于具有有限手灵巧度的较小和较老的消费者。此外，如果在柔性包装内存储了颗粒状食品，如碎奶酪或面包屑，则颗粒会干涉常具有窄槽或窄轨的拉链轮廓的对齐。

在另一种方法中，可重新关闭的柔性包装包括滑块拉链闭合件。这些柔性包装上的滑块闭合件协助位于包装壁上的两个轮廓的对齐；但是，这些滑块闭合件需要附加的塑性材料，并且其制造伴随着额外的成本。尽管滑块允许使用者更容易地对齐包装壁轮廓，但是当该包装处于闭合构造时，该滑块闭合件在滑块和侧密封件之间形成微小的开口。此外，当包装处在打开位置时，拉链滑块保持在滑块轨道上，而滑块伸入开口，由此轻微地减小袋囊开口的尺寸。

另外，典型的可重新关闭的柔性包装并不自动地重新关闭其自身。这些可重新关闭柔性包装典型地需要确定的手动动作来重新关闭。因此，使用者在每次使用之间必须记得关闭该包装并精确地按下-密封该闭合件或将拉链滑块拉至闭合构造。此外，如果这些可重新关闭的柔性包装中的一个在打开时不小心掉落，则可能允许内容物洒出。消费者必须记得或者有足够的时间来重新关闭该包装，以防止该包装内容物的可能的洒出或变质。

发明内容

本文描述的包装包括由薄膜材料制成的柔性袋囊以及附接在该柔性袋囊的壁上的一对半刚性带状物，其定位成使得该半刚性带状物对齐并偏向彼此。在去掉顶部部分后，该半刚性带状物可在关闭位置和打开位置之间移动。另外，该半刚性带状物构造成使得当带状物从打开位置释放时它们自动地重新关闭该包装。带状物可沿柔性袋囊的整个宽度延伸，或者可在该袋囊的侧密封件之间延伸。

为了商业性地生产具有半刚性带状物的自关闭柔性包装，可采用具有竖直或水平构造的高速成形-填充-密封设备。在一个实施例中，在在线操作中由薄膜材料形成空腔，使得可将带状物添加到薄膜材料的内表面或外表面上。该半刚性带状物可通过热封或粘合而紧固到面板和背板上。

附图说明

通过提供具有在以下具体实施方式中描述的自动闭合特征的柔性袋囊，尤其是结合附图研究时，至少部分地满足了以上需求，其中：

图1包括如根据本发明的多个实施例构造的柔性包装的前正视图；

图2包括图1的柔性包装沿线2-2的横截面视图；

图3包括处于打开构造的图1的柔性包装的等距横截面视图；

图4包括处于打开构造的图1的柔性包装的横截面视图；

图5包括处于打开构造的图1的柔性包装的透视图；

图6包括柔性包装的另一个实施例的前正视图；

图7包括图6的柔性包装沿线7-7的横截面视图；

图8包括柔性包装的另一个实施例的后正视图；

图9包括图8的柔性包装沿线9-9的横截面视图；

图10包括柔性包装的另一个实施例的横截面视图；

图11包括处于打开构造的图10的柔性包装的透视图；

图12包括图示如根据本发明的另一个实施例构造的装置的部分透视图；

图13A包括图示根据本发明的一个实施例构造的装置的部分透视图；

图13B包括图示如根据本发明的一个实施例构造的装置的部分透视图；

图14包括图示如根据本发明的一个实施例构造的装置的部分透视图；

图15包括柔性包装的另一个实施例的透视图；

图16包括图15的柔性包装的横截面视图；

图17包括处于打开构造的图15的柔性包装的透视图；

图18包括柔性包装的另一个实施例的透视图；

图19包括图18的柔性包装的横截面视图；以及

图20包括图示如根据本发明的一个实施例构造的装置的部分透视图。

本领域熟练技术人员将意识到附图中的元件为了简单和清楚而图示，且并不一定按比例绘出。例如，附图中其中一些元件的尺寸和/或相对位置可相对于其它元件夸大，以帮助改善对本发明的多个实施例的理解。并且，在商业上可行的实施例中有用或必需的常见且充分了解的元件常不被描绘，以便于呈现本发明的这些不同实施例的较少被遮挡的视图。还将意识到可以特定的发生顺序描述或描绘某些动作和/或步骤，但那些本领域技术人员将会理解，实际上并不要求关于顺序的此类特异性。还将懂得本文使用的用词和表达具有如上所述如由该技术领域中技术人员赋予此类用词和表达的普通技术含义，在本文中已经另外规定了不同的特定含义处除外。

具体实施方式

通常而言，根据这些不同的实施例，在图1-11中图示了带有自动闭合特征的柔性包装或袋囊。如图1-5中所示，该柔性袋囊10可用于包装食品12，例如包括碎奶酪、谷类食物以及什锦杂果(仅指出一些)的颗粒状食物。该柔性袋囊10具有平行于袋囊开口延伸的一对弯曲的半刚性带状物14，16。该弯曲的半刚性带状物14，16构造并布置成嵌套在一起并朝向彼此偏斜。第一半刚性带状物14和第二半刚性带状物16紧固到柔性袋囊10的相对的面板18和背板20上，并且带状物14，16的偏斜将板18，20偏斜至关闭构造。柔性袋囊10可包括使用高速成形-填充-密封设备形成的柔性薄膜材料。该柔性袋囊可具有由多种考虑决定的多种密封件、褶皱和其它特征，这些考虑例如有存储在袋囊中的产品以及制造该袋囊的方法(仅指出一些)。

在一个说明性实施例中，如图1中所绘，柔性袋囊10包括面板18和背板20，其具有侧密封件22、顶部密封件24以及底部褶皱26。为了便于接近产品，该柔性袋囊10包括可去除的顶部部分28。在该可去除的顶部部分28下一距离处，面板18和背板20具有位于其上的弯曲的半刚性带状物14，16。在去除顶部部分后，弯曲的半刚性带状物14，16可在允许分配食物的打开位置和限制或防止食物外出的关闭位置之间移动。

如图1中所示，侧密封件22沿板18，20的外侧边缘延伸，以形成袋囊10。侧密封件22、顶部密封件24以及本文所述的类似密封件可为常规的热密封件。此类常规的热密封件可通过往复式热封棒(heatsealing bar)或其它合适的密封装置形成，并且对本领域技术人员是众所周知的。

此外，该柔性袋囊10包括弱化区域30，该弱化区域30协助使用者将可去除的顶部部分28从该柔性袋囊10分离。该弱化区域30可为机械或激光刻划线。此线可为直线的或者非直线的。如果该弱化区域是非直线的，则位于包装顶部处的凸缘(以下讨论)可不完全跨越该包装宽度而延伸。除了激光刻划线之外，该弱化区域30还可包括穿孔。刻划线或穿孔可沿柔性袋囊10的整个宽度延伸。作为刻划线的替代或补充，弱化区域30可包括仅沿该袋囊的一部分的撕裂引发特征32，例如在该包装的一个边缘上的小的V形切口或裂缝。例如，如图1中所示，该弱化区域30可包括与刻划线对齐的撕裂引发特征32。

在柔性袋囊10用于食物12的情况下，需要真空密封件34以确保产品新鲜度。该真空密封件34可具有可撕下(peelably)打开特性。在图1的说明性实施例中，该可撕下真空密封件34定位在弯曲的半刚性带状物14，15下方。在另一个实施例中，如果该弱化区域30呈与穿孔相反的刻划线的形式的话，该真空密封件34可由顶部密封件24形成，穿孔会干扰由顶部密封件24形成的真空密封件34。此外，该柔性袋囊10可具有篡改证据(tamper evidence)特征。

在弱化区域30下，面板18和背板20各具有紧固在其上的弯曲的半刚性带状物14、16。该弯曲的半刚性带状物14、16具有轻微的弧度，并且位于板18，20上，使得该弯曲的带状物紧密地嵌套在一起。更具体地，如图2中所示，第一弯曲的半刚性带状物14的弯曲对准和第二弯曲的半刚性带状物16的弯曲相同的方向。弯曲的半刚性带状物14，16的弯曲的半径可比图2中所示更大或更小。

弯曲的半刚性带状物14，16可具有多种尺寸。例如，带状物14，16可具有从0.125到6.0英寸的弯曲半径，0.007到0.050英寸的厚度，0.125到2.5英寸的高度，以及0.75到20英寸的长度。在一个说明性实施例中，弯曲的半刚性带状物14，16高度为大约1.25英寸，长度为5.7英寸，和1.25英寸的弯曲半径，以及大约0.015英寸的厚度。取决于柔性袋囊10的尺寸和特征，如图1中所示，半刚性带状物14，16可延伸该包装的整个宽度，或者可在侧密封件22之间延伸，使得带状物14，16终止于侧密封件22的内部边界处。还考虑了其它的实施例，例如，具有终止于侧密封件22的中间的弯曲的半刚性带状物14，16的实施例。

如所示的，弯曲的半刚性带状物14，16向彼此偏斜，以在从打开位置释放后自动地关闭该柔性袋囊10。当弯曲的半刚性带状物14，16延伸至它们的全长时，它们处于其稳定静止构造。如图3和图4中所示，当弯曲的半刚性带状物14，16分开并移向完全打开位置时，在带状物14，16中引起长度方向上的拉紧，使得当带状物从该位置释放时，它们自动地移向完全伸展位置，这将带状物14，16紧密地拉拢到一起并关闭该柔性袋囊10。此外，弯曲的半刚性带状物14，16除了赋予该柔性袋囊10自动闭合特征之外，当柔性包装重新关闭时，带状物14，16还产生听得到的咬合声。听得见的咬合声向消费者确认该包装被紧固地关闭，并且内容物未使用的部分将保持新鲜。

如图1中所示，弯曲的半刚性带状物14，16定位成平行于去除顶部部分28后在袋囊10的顶部形成的开口。此外，该弯曲的半刚性带状物14，16定位于形成弱化区域30的距离处。在一个实施例中，带状物14，16位于离顶部薄膜边缘大约0.75英寸处。此距离可变化，且期望的距离可为0.125到2.0英寸之间。

弯曲的半刚性带状物14，16可包括多种材料，包括相对耐热的聚合物(例如聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)，耐冲击性聚乙烯(HIPS)，聚丙烯(PP)，高密度聚乙烯(HDPE))，多种相对硬的聚合体中的另一种，或者弹性材料的薄带，例如钢薄带。该弯曲的半刚性带状物14，16可以多种形式紧固到板18，20上，例如通过热封或粘结。另外，带状物14，16可附接到板18，20的内表面或者外表面上。根据一种方法，第一弯曲的半刚性带状物14和第二弯曲的半刚性带状物16具有与相应的面板18或背板20上的密封剂相容的外部热封层。

该半刚性弹性加载的带状物14，16可以多种方式制造，例如通过冲压、注模、热成形、挤压或这些工艺的其中两种或多种的组合。例如，带状物可在异型挤压后伸展并快速淬火。此外，该弯曲的半刚性带状物14，16可制造成分离的元件、成对件、或者卷绕在卷筒上的连续的带状材料带材。在一个实施例中，弯曲的半刚性带状物14，16可以以预切带状物的形式带至生产线。在另一种制造工艺中，弯曲的半刚性带状物14，16可在生产线上形成。例如，在一个实施例中，弯曲的半刚性带状物14，16由其形成的材料以平坦的形状卷绕在卷筒上，使得当该材料从该卷筒上松开时，半刚性带状物14，16的弯曲由例如热成形工具的成形工艺赋予。

现在转到图3和图5，该柔性袋囊10图示为打开构造。一部分薄膜材料在弯曲的半刚性带状物14，16上方且在弱化区域30下方延伸，其包括板凸缘36，38。因而，当可去除部分28已经从柔性袋囊10上分离时，板凸缘36，38在弯曲的半刚性带状物14，16上方延伸，并可由使用者抓住。在一个说明性实施例中，带状物14，16定位成离该薄膜材料的顶部边缘0.5到1.0英寸之间。因此，在一个说明性实施例中，板凸缘36，38在高度上可为0.25到0.8英寸之间。此类板凸缘36，38为了便于抓持而提供松散的薄膜，其协助袋囊10的打开。

为了打开柔性袋囊10，使用者可手动地抓住面板凸缘34和背板凸缘38并将它们彼此拉开。用适度的力拉动板凸缘36，38使得该包装移动至完全打开的构造。一旦打开，通过向柔性袋囊10的侧面施加纵向的压紧，可将该柔性袋囊10保持完全打开构造，弯曲的半刚性带状物14，16终止于该侧面处。如图3-5所示，持续地施加此类纵向压缩将该柔性袋囊10保持成完全打开构造。该完全打开构造允许有效地接近存储在该柔性袋囊10内的食物。在一个实施例中，该柔性包装的尺寸设置成允许单手手动应用该纵向压缩。

在释放该纵向压缩后，弯曲的半刚性带状物14，16的弹性张力导致它们弹回至关闭位置，从而自动地关闭袋囊10。如上提及，该关闭动作可以快速的，并且伴有可听到的咬合声。在返回到关闭位置后，弯曲的半刚性带状物14，16的匹配弯曲被紧密地推挤在一起，在柔性袋囊10的顶部产生紧固的闭合。

现在转到图6和7，图示了柔性袋囊的另一个实施例。在此实施例以及后续的实施例中，图示了具有轻微不同特征的类似的柔性袋囊。为了方便起见，对应于已经相对于之前讨论的实施例的特征的不同实施例的特征使用相同的标号结合前缀(例如“1”)来标示，以区分不同的实施例。例如，柔性袋囊110对应于之前讨论的柔性袋囊10。

如图6中所示，柔性袋囊110包括侧密封件122，顶部密封件124和底部密封件142。此实施例可由热封到一起的两卷薄膜材料制成。在此实施例中，弯曲的半刚性带状物114，116伸向侧密封件122的外边缘。如图7中所示，柔性袋囊100包括通常竖直的面板120和在其中形成隆起以容纳多个食物112的背板118。

现在转到图8和9，图示了柔性袋囊210的另一个实施例。该柔性袋囊210包括底部密封件242，侧褶皱244以及搭接或翅形封口246以及该柔性袋囊210的背面。该翅形封口246和侧密封件22一样可为常规的热密封件。如图9的说明性实施例中所示，弯曲的半刚性带状物214，216紧固到面板218和背板220的外表面上。

在图10和11中描绘的又一个说明性实施例中，图示了柔性袋囊310。该柔性袋囊310类似于上述的柔性袋囊10，除了该柔性袋囊310仅有一个弯曲的半刚性带状物314，该带状物314紧固到面板318或背板320的任意其中一个上。此类实施例与前述实施例相似地起作用，除了闭合不会如之前的实施例一样气密，但是该柔性袋囊310使用了较少的带状物材料，因而具有成本节约性。

如上提及，制造该柔性袋囊的方法可影响特定柔性袋囊的特定密封件、褶皱以及各种其它特征。可提供多种制造方法来商业性地生产该柔性袋囊，本文将讨论并在图12-14中图示若干示例。该柔性袋囊可在每分钟生产多达800个包装的高速成形-填充-密封(FFS)操作中制成。该FFS操作可在如图12中所示的竖直FFS包装机上，或者也可在如图13A和13B中所示的水平FFS包装机上或如图14中所示的水平热成形-填充-密封(HTFFS)包装机上进行。弯曲的半刚性带状物也可以多种方式紧固到袋囊上，例如经由设计用来与该FFS操作的袋囊制造机械协调工作的附加设备模块通过热封或粘结进行。

在图12中所示的一个说明性实施例中，该柔性袋囊在竖直FFS或制袋生产线中制成。从薄膜卷48形成一系列柔性袋囊，使得薄膜的面板和背板限定空腔。通过一种方法，将一卷(web)卷绕的薄膜材料供给到例如成形轴环或心轴的合拢肩部50上，以给其提供管状外形。在填充管49周围将薄膜的相对纵向边缘拉拢到一起。通过例如密封工具52密封纵向边缘，以形成翅状封口，或者使纵向边缘重叠以形成搭接封口。在一个说明性实施例中，弯曲的半刚性带状物卷绕在卷筒54上。使带状物达到与往复的密封工具56对齐，从而附接到柔性袋囊的壁上。用于该袋囊的底部密封件也通过该往复的密封工具56形成，该密封工具可包括一对往复的密封棒。该往复的密封棒是被维持在期望温度下的热封棒，以向面壁和背壁施加热和压力。另外，热封棒在管状卷的相对侧面上被带到一起，以便将热量传导性地从两侧传递给薄膜，同时施加压力。密封棒可用在间歇操作或连续操作中。在间歇操作中，在密封棒接合薄膜时，薄膜停止。在连续操作中，密封棒可以在它们接合薄膜时以机器速度竖直地移动。在操作期间，密封工具56附接弯曲的半刚性带状物，并几乎同时在较低的袋囊中形成顶部密封件且在较高的袋囊中形成底部密封件。此外，密封工具56可包含往复的刀，其工作以将底部袋囊和上面的袋囊分开。一旦该操作完成，且上面的袋囊已经填充了食物，则上面的袋囊向下前进并变成底部袋囊，弯曲的半刚性带状物被附接到该底部袋囊上。除了附接带状物并密封该袋囊之外，密封工具56也可用来将弯曲赋予弯曲的半刚性带状物和/或形成弱化区域。根据一种方法，密封工具56具有与其相联的切割装置，以形成穿过包装的顶部的穿孔或者位于包装的边缘处用来协助撕裂开始的切口。按照另一种方法，袋囊中的弱化区域不是在包装生产线处穿孔，而是在薄膜生产商处预刻划(机械地或者用激光)。

如上提及，将带状物附接在柔性袋囊上，使得第一弯曲的半刚性带状物的弯曲与第二弯曲的半刚性带状物的弯曲对齐。带状物可以以多种方式附接在竖直FFS袋囊上，例如，热熔性粘结剂、压敏粘结剂以及热封，仅指出若干选项。如上提及，该弯曲的半刚性带状物可应用在壁的外表面上。在一个竖直FFS工艺中，弯曲的半刚性带状物具有与包装壁的外表面上的密封剂相容的外部热封层。在一个此类竖直FFS操作中，该弯曲的半刚性带状物在垂直于板的外表面上的加工方向的方向上紧固到面板和背板上。

在柔性袋囊中形成底部密封件之后，用食物填充该部分形成的柔性袋囊，食物通过填充管49引入该袋囊。在一个实施例中，在该柔性袋囊中形成弱化区域以限定可去除的顶部部分。根据一种方法，然后可在该袋囊的顶部附近形成便于去除该包装的顶部部分的切口、刻划线或其它特征。在该用后即弃型袋囊中还可形成真空密封。密封工具56可同时执行多种功能，包括：形成要用产品填充的袋囊的底部密封件；将半刚性带状物附接到面板和背板的上部部分上，并形成正位于刚填充的袋囊上的带状物下方的可撕下热封；以及具有往复的刀或切割工具，其将刚填充的袋囊与将要填充的下一个袋囊分开。往复的切割工具也可形成弱化区域，例如穿过该包装的顶部的穿孔或者在包装边缘处的切口。按照另一种方法，袋囊中的弱化区域不是在包装生产线中穿孔，而是在薄膜生产商处预刻划(机械地或者用激光)，使得当薄膜从制造商处到达时刻划的弱化区域已经形成在薄膜中。如果采取了这样的方法，薄膜应该经由光学配准定位在包装机上，使得当形成柔性袋囊时之前赋予的刻划线在正确的位置上。

对于在此竖直FFS操作中所描述的那些步骤有多种替代步骤。同样，可采用高速技术而不是通过如上所述的热封棒施加热和压力。例如，可采用RF能量，超声波能量或其它技术。

在图13A中所示的另一个示例中，在水平FFS或流动-成形包装机(flow-form wrapper)中制造柔性袋囊。和上述竖直过程一样，形成一系列柔性袋囊，并且薄膜材料限定具有面板和背板的空腔。图13A图示了单卷薄膜148在合拢装置150上合拢，然后用密封模具152密封，以形成彼此连续的袋囊空腔。在薄膜形成空腔后，用食物填充空腔。带状物对齐滚筒158设置成一角度，以使得带状物在松开后转动，并被重新定向，以便它们在正确的方向上对齐，从而附接到柔性袋囊上。如图13A中所示，在卷筒上设置了双卷带状物154a。随着带状物被定位并密封到袋囊上，且袋囊在加工方向上前进，带状物被连续地从卷154a上松开，并与袋囊一起在加工方向上前进。当双层的连续带状物154a被松开时，带状物从卷分配并定位在薄膜材料的两个面板和背板之间。在此实施例中，带状物被密封到面板和背板的内表面上。如图13A中所示，密封棒156从袋囊的两侧密封该柔性袋囊和带状物。根据一种方法，使带状物位于袋囊材料的内侧上使得密封过程更容易，因为密封棒156构造成将热传过比半刚性的带状物薄的袋囊材料。反之，带状物可由更厚的材料制成并且因而可能需要更多的热、压力或时间来被热封工艺所影响。密封棒156也可例如通过与之相联的切割装置在包装中形成弱化区域。按照另一种方法，可在生产线上采用单独的机械或激光刻划工具(未示出)来在制成的包装中形成刻划线。按照又另一种方法，当薄膜从制造商处到达时，在薄膜中已经形成了诸如刻划线的弱化区域。

在如图13B中所示的另一个实施例中，柔性袋囊在与图13A中所示的示例类似的水平FFS或流动-包装机生产线中制造。一系列柔性袋囊由单卷薄膜148形成，该单卷薄膜148在合拢装置150(如图13B中所示的合拢犁(folding plow))上合拢，然后用密封模152密封以形成彼此连续的袋囊空腔。在薄膜形成空腔后，用食物填充空腔。在图13B的说明性实施例中，水平FFS工艺具有带弯曲的半刚性带状物的两个单独的卷154b，而不是图13A中所示的单卷双层带状物154a。弯曲的半刚性材料的连续的带从卷筒分配到生产线上，然后在密封模156处紧固到袋囊空腔上。还设想将预切割的带状物带到生产线中并紧固到柔性薄膜袋囊上。如果需要的话，密封模156也将顶部密封件赋予柔性袋囊，并且还可形成可撕下的密封件。填充的空腔然后例如通过未示出的往复的刀彼此分开。

在图14中所示的又另一个实施例中，柔性袋囊在水平热成形-填充-密封设备(TFFS)上制造。如图所示，此类工艺可采用两卷薄膜材料248a，248b。由柔性塑性底薄膜248b热成形一系列产品空腔，该空腔然后可用食物填充。底部薄膜248b的形成发生在热成形工位260处。在用产品填充较低的空腔后，在适当的位置处将弯曲的半刚性带状物引入顶部薄膜和底部薄膜之间。带状物可预切割地到达生产线，或者以可能需要或者不需要进一步成形处理的半刚性弹性带状物材料的连续卷而到达。在图14的说明性实施例中，弯曲的半刚性带状物位于两个卷254上，在带状物滚筒导引器258处彼此配对在一起，并连续地带动以附接到柔性袋囊上。

在弯曲的半刚性带状物和顶部及底部薄膜对齐后，薄膜和半刚性带状物进入密封工位256。此密封工位256通常包含在真空室内，尤其是当食物需要低氧真空包装或气调包装(modified atmospherepackaging)时。在密封工位256内有较高的可移动热封棒257a和较低的不加热可移动支承模257b，它们一起作用来将热和压力施加到上薄膜和/或下薄膜上，实现所有需要的热封以限定最终的包装(如图6和7中所示的包装)(该包装包括侧密封件、顶部和底部密封件、半刚性带状物下方的可撕下密封件)，以及将弯曲的半刚性带状物密封到顶部和底部薄膜上。

在离开密封工位256后，形成的柔性袋囊连续地移动到修整工位262，在这里袋囊彼此分开。修整工位262也可例如通过切割装置在袋囊中形成弱化区域。备选地，可在生产线中采用单独的机械或激光刻划工具(未示出)来当薄膜从卷上松开时、在形成包装前在薄膜中形成刻划线。按照另一种方法，当薄膜从生产商到达时已经在薄膜中形成了弱化区域。然而，如果采用预刻划的薄膜，该薄膜应该在包装机上配准，以便一旦已经形成袋囊，刻划线处于正确的位置上。

通过一个水平TFFS工艺，将带状物密封在顶部薄膜248a和底部薄膜248b之间，使得它们附接在底部薄膜和顶部薄膜的内表面上。更具体地，薄膜在内表面上可具有可热封层，该层密封到半刚性带状物的树脂材料上。在又另一个实施例中，带状物具有与薄膜的内表面上的密封剂相容的外部热封层。

柔性袋囊的薄膜材料或底层可形成为各种塑性聚合物、共聚物、共挤压物的聚合物薄片和/或叠片。此外，薄膜材料可为单层聚合物薄膜或包括耐用材料的外层和一个或多个内层以及密封剂层的多层叠片。该多层组合物可包括聚烯烃，诸如聚乙烯(包括茂金属的高密度、中密度、低密度、线性低密度和/或超低密度聚合物)、聚丙烯(非定向、定向和/或双轴向定向)；聚丁烯；乙烯基醋酸乙酸酯(EVA)；诸如尼龙的聚酰胺(非定向、定向和/或双轴向定向)；聚对苯二甲酸乙酯(非定向、定向和/或双轴向定向)；聚氯乙烯；乙烯基乙烯醇(EVOH)；聚乙烯醇(PVOH)；聚苯乙烯；或它们的组合。此外，还可使用胶粘锚固(adhesivetie)层。

除了上述弯曲的半刚性带状物14，16外，还设想半刚性带状物可具有备选的横截面构造。例如，图15中的说明性实施例包括柔性包装400，其具有在其中带有轻微褶皱的一对半刚性带状物414，416，使得该带状物具有赋予其的皱折、角度或V形。该部分褶皱的半刚性带状物414，416几乎延伸包装的整个宽度，并且平行于袋囊开口。和之前的带状物一样，该部分折叠的半刚性带状物414，416具有匹配的轮廓，并构造成一旦该部分折叠的半刚性带状物414，416从打开位置释放即自动关闭该包装400。更具体地，一旦从打开位置释放，带状物和相联的板418，420并紧密地推挤到一起，形成在柔性袋囊400的顶部处的可靠闭合。

和用弯曲的半刚性带状物14，16一样，该部分折叠的半刚性带状物414，416构造并布置成嵌套在一起且向彼此偏斜。第一和第二部分折叠的半刚性带状物414，416紧固到柔性袋囊400的相对的面板418和背板420上，使得带状物的轮廓在相同方向上对齐。另外，带状物414，416的偏斜使板418，420偏向关闭构造。袋囊400可包括薄的柔性薄膜材料，例如用之前讨论的高速成形-填充-密封设备形成的薄膜材料。尽管包装400包括侧密封件422、顶部密封件424和底部密封件426，但考虑了用于与部分折叠的半刚性带状物414，416一起使用的多种密封件、褶皱和其它袋囊特征。

图15中图示的袋囊400包括便于去除顶部部分428的弱化区域430。根据一种方法，弱化区域430位于顶部密封件424之下以及部分折叠的半刚性带状物414，416之上一距离处，使得面板418和背板420的一部分包括凸缘436，438，其可手动地抓住并分开，以一旦顶部部分428被去除即打开该包装400。尽管如图16中所示柔性袋囊400图示了附接到面板418和背板420的内表面上的部分折叠的半刚性带状物414，416，但也考虑带状物414，416可附在外表面上。为了确保食物412的新鲜度，柔性袋囊10可包括真空密封件。根据一种方法，该真空密封件可包括顶部密封件424。根据另一种方法，该真空密封件可包括可撕下的真空密封件434。

图18和19中显示了包括平坦的半刚性带状物514，516的另一个说明性的柔性袋囊500。根据一种方法，平坦的半刚性带状物514，516几乎延伸包装的整个宽度，并平行于袋囊开口。如同之前的带状物一样，平坦的半刚性带状物514，516向彼此偏斜，使得当带状物514，516和相联的板518，520紧密地推挤在一起时袋囊自动地关闭。该平坦的半刚性带状物514，516具有平坦的轮廓，并紧固在面板518和背板520上，使得带状物514，516大部分重叠。因此，和之前的带状物一样，平坦的带状物514，516通过重叠嵌套在一起，或者具有相当大的表面到表面的接触。还设想了用于半刚性带状物的其它构造。另外，柔性袋囊可具有带有不同密封件、褶皱和各种其它特征的多种构造。

除了上述的多种制造方法之外，还设想了对于所公开的各种方法的多种替代方案，而不改变制造方法的总体操作或所生产的柔性包装。如上提及，高速成形-填充-密封(FFS)操作可在相对短的时间段内生产大量的柔性包装。以上描述的各种工艺包括图12的竖直制造工艺，图13A-14的水平制造工艺，且本文讨论的带状物附接方法可对于特定的制造要求或限制而修改或组合。例如，图20中所示的包装系统采用和图12中的生产线类似的竖直FFS或成形生产线，尽管带有若干更改，使得柔性包装被生产成具有如图13A和13B中所示生产的顶部密封件和两个侧密封件。此外，图20的系统将半刚性带状物在平行于加工方向或系列袋囊的移动的方向上对齐。

如图20中所示，柔性袋囊由薄膜648的卷形成，使得薄膜材料的面板和背板限定空腔。根据一种方法，将一卷卷绕的薄膜材料供给到合拢肩部650上，以给薄膜提供管状形状。在填充管649周围将薄膜648的相对纵向边缘拉拢到一起。例如通过密封和附接工具652密封纵向边缘。根据一种方法，密封和附接工具652形成顶部密封件，一旦形成柔性包装，该顶部密封件将跨越包装开口的宽度。此外，密封和附接工具652还可将半刚性带状物附接到薄膜648上。

在一个说明性实施例中，半刚性带状物被卷绕在卷筒654上，并在密封和附接工具652处被带至与薄膜对齐，从而被紧固到薄膜上。可通过各种机构来实现到薄膜上的附接。根据一种方法，可采用热封来将半刚性带状物紧固到薄膜上。根据另一种方法，可使用粘合剂，例如热熔性粘合剂或压敏粘合剂。半刚性带状物可具有与构成包装壁的薄膜的外表面上的密封剂相容的外部热封层。根据一种方法，尽管卷绕在卷筒654上的材料可具有形成在其中的弯曲或轮廓，但半刚性带状物的轮廓或弯曲可在密封和附接工具652处产生。在图20的示例中，当系列半刚性带状物从卷筒654在平行于加工方向的方向上前进时，卷绕在卷筒654上的半刚性带状物被紧固到薄膜上。

密封和附接工具652也可形成弱化区域或诸如切口的撕裂开始特征。备选地，弱化区域可由薄膜制造商在薄膜中预先刻划。在这种情况下，可能需要将薄膜648装入包装系统，以确保弱化区域在柔性袋囊中的正确放置。除了工具652之外，还可在如下讨论的其它操作期间形成撕裂开始特征。

如图20中所示，柔性包装610的侧密封件622a，622b可由往复的密封工具656形成，该密封工具656包括一对往复的密封棒。根据一种方法，往复的密封棒为保持在期望温度下的热封棒，以将热和压力施加到管状卷上，从而形成柔性包装。此外，图20中图示的热封棒656在管状卷的相对侧面上被带到一起，以便将热量传导性地从两侧传递给薄膜，同时施加压力。密封棒可用在间歇操作或连续操作中。在间歇操作中，在密封棒接合薄膜时薄膜停止。在连续操作中，密封棒可以在它们接合薄膜时以机器速度竖直地移动。在操作期间，密封工具656密封较低袋囊的侧密封件622b，并几乎同时为另一个较高的袋囊形成另一个侧密封件622a。因此，当较低的柔性袋囊在第二侧密封件622b处被密封，从而围住该柔性包装内的食物时，在其中形成了具有第一侧密封件622a的较高的柔性袋囊。在将侧密封件622a形成到较高的柔性袋囊中之后，较高的柔性袋囊可用食物填充，并被降低以在其中形成密封的第二侧密封件622b。除了形成侧密封件之外，密封工具656还可形成撕裂开始特征，或者工具656可包含往复的刀，其构造成将底部或较低的袋囊与较高的袋囊分开。

如上提及，在已经在柔性袋囊中形成第一侧密封件622a后，接着可用产品填充该袋囊，产品经由填充管649引入。在已经用食物填充了柔性袋囊610之前或之后，该袋囊可向下前进，以变成较低的或底部袋囊，然后，在包装中形成第二侧密封件622b，由此在该柔性袋囊610中封住食物。

和之前讨论的密封工具类似，密封工具652和656同时或以快速的连续性执行多种功能。例如，密封和附接工具652可形成袋囊的顶部密封件并附接半刚性带状物。此外，工具652也可就在半刚性带状物下方形成可撕下的热封，并可赋予半刚性带状物的弯曲或成形轮廓。根据一种方法，密封工具656同时在两个不同的包装上形成侧密封件，并且还可分离这些包装。此外，密封工具656也可包括切割装置以在包装的边缘形成切口，从而协助撕裂开始，或者可在薄膜中形成弱化区域。该切割装置也可用来通过往复的刀如上提及分离包装。

本领域技术人员将认识到可相对于上述实施例做出多种更改、替代和组合而不背离本发明的精神和范围，并且此类更改、替代和组合可视为处在本发明性概念的范围内。

Claims (25)

1.一种在高速成形-填充-密封设备中大规模生产包装食品的方法，包括：

形成一系列用后即弃型袋囊，其具有薄膜材料的面板和背板，各所述用后即弃型袋囊均在其中限定空腔；

用食品填充所述用后即弃型袋囊的所述空腔；

真空密封所述用后即弃型袋囊；

将第一半刚性带状物附接到所述面板上，并将第二半刚性带状物附接到所述背板上，且各所述半刚性带状物均具有与邻近半刚性带状物对齐的轮廓，使得所述带状物对齐，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物向彼此偏斜；以及

将所述用后即弃型袋囊彼此分离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述用后即弃型袋囊中形成由弱化区域限定的可去除顶部部分。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物附接在所述面板和所述背板的内表面上。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物附接在所述面板和所述背板的外表面上。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物是预切割的。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物由其生产的带状物材料从卷筒分配。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述带状物材料以平坦的形状卷绕在所述卷筒上，使得当所述材料从所述卷筒松开时，由热成形工具赋予所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物的所述轮廓。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，附接所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物包括以下至少一种：

将所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物热封到所述面板和所述背板的内表面上；

将所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物热封到所述面板和所述背板的外表面上；

将所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物粘合到所述面板和所述背板的内表面上；

将所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物粘合到所述面板和所述背板的外表面上。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，热封所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物包括在所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物上具有与所述面板和所述背板上的密封剂相容的相容外部热封层。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物在平行于加工方向的定向上附接。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物在垂直于所述加工方向的定向上经由带状物敷贴器模块附接，所述带状物敷贴器模块构造并布置成切割所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物并将所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物热封到所述用后即弃型袋囊上。

12.一种用于在水平热成形-填充-密封设备中大规模生产包装食品的方法，包括：

由可热成形柔性塑性底部薄膜热成形一系列产品空腔；

填充该热成形的系列产品空腔；

将第一半刚性带状物紧固到所述底部薄膜上；

将第二半刚性带状物紧固到柔性顶部薄膜上；

将所述柔性顶部薄膜热封到所述底部薄膜上，所述薄膜限定袋囊，其中所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物大部分彼此重叠，且所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物具有在相同方向上对齐的轮廓，使得所述带状物在关闭位置嵌套在一起。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第一半刚性带状物紧固到所述底部薄膜上包括热封。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第一半刚性带状物紧固到所述底部薄膜上包括粘合。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物附接到面板和背板的内表面上。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物附接到面板和背板的外表面上。

17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物是预切割的。

18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物由其形成的带状物材料从卷绕在卷筒上分配。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述带状物材料以平坦的形状卷绕在所述卷筒上，使得当所述材料从所述卷筒松开时，由热成形工具赋予所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物的所述轮廓。

20.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物在平行于加工方向的定向上附接。

21.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物在垂直于所述加工方向的定向上经由带状物敷贴器模块附接，所述带状物敷贴器模块构造并布置成切割所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物并将所述第一半刚性带状物和所述第二半刚性带状物热封到所述用后即弃型袋囊上。

22.一种用于在竖直成形-填充-密封设备中大规模生产包装食品的方法，包括：

由柔性塑性薄膜的卷形成柔性塑性管，所述塑性管具有密封的边缘，并具有紧固到该柔性薄膜上的一对半刚性带状物，其中一旦所述半刚性带状物被紧固到所述柔性薄膜上，则该对半刚性带状物大部分彼此重叠；

在所述塑性管中形成第一侧密封件，以由所述柔性塑性管形成柔性袋囊；

用食物填充所述柔性袋囊；

在所述柔性袋囊中形成第二侧密封件，以将所述食物密封在所述柔性袋囊内；以及

将填充的柔性袋囊从所述塑性管分离。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述半刚性带状物具有在相同方向上对齐的成形轮廓，使得当所述柔性袋囊处于关闭位置时，所述半刚性带状物嵌套在一起。

24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，从柔性塑性薄膜的卷形成柔性塑性管还包括在成形轴环上形成所述柔性薄膜，以形成所述塑性管。

25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述塑性管具有密封的边缘，且将一对半刚性带状物紧固到所述柔性薄膜上包括在具有面板和背板的柔性薄膜中形成顶部密封件，所述面板和背板各具有附接在其上的该对半刚性带状物中的一个半刚性带状物。

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