CN1046502A - 包装系统和包装方法 - Google Patents

Abstract

各口袋在卷装材料中沿各口袋顶部与整个管形部分连接，并分别与管形部分连通，通过其相邻边缘上的接合缝彼此隔离。沿装料管进给卷装材料的管形部分，通过装料管向口袋内装料。装料管底部装有彼此相隔的卸料口，通过卸料口将物料装入串连的口袋，为防止物料积存在相邻口袋间的接合缝上部，两卸料口交替地开闭，卸料口开闭与口袋进给之间的定时关系是：各卸料口在某一口袋经过其下方时开启，而在某一接合缝处于其下方时关闭。

Description

本发明涉及对由塑料或其他材料如塑料薄膜层压材料制成的串连的口袋进行装料和封口的连续加工装置和方法，特别涉及属同一发明人Weikert的3，813，845号和4，021，283号美国专利所述装置和方法。

在这两项专利所公开的装置中，先将管形材料制成串连的口袋，这些口袋是通过其相邻边缘的接合缝使其彼此隔离而形成的，又通过一连续的管形部分使其彼此连通，此管形部分一开始就构成所有口袋共同的顶部。使这种卷装材料的管形部分沿一具有卸料口的装料管进给，卸料口位于装料管的一端，用以将需装袋的物料依次卸入袋内，由于这种作业线是向上倾斜设置的，因此某一口袋中过量的物料就会从口袋上方溢出而进入下一相邻的口袋中。各袋经装满后即沿袋顶封口并将其从管形部分上切下而得单个经装料和封口的包装品。

上述专利所公开的装置和方法已广为应用，且对很多物料来说颇见成效。但，一般来说，这些装置和方法对液体物料如牛奶最有成效，但如果需包装的物料属于含有较大颗粒的悬浮体，如用于苹果馅饼的含有苹果块的馅料，有时就会造成困难。遇到这种物料，混合料中的固体成分就会积存在卷装材料内相邻口袋间的接合缝上，特别是在混合料越过口袋进入下一相邻口袋时，会影响后面对满装口袋的正常封口。本发明就是专门为了消除这种积存固体成分的可能性。

本发明所开发的装置和方法在某些方面继承了上述Weikert专利的发明，即：先将卷装材料制成串连的口袋，这些口袋是通过其相邻边缘的接合缝使其彼此隔离而形成的，又在其顶部通过卷装材料的管形部分彼此连通。使此管形部分沿供送需包装物料的装料管进给，串连的口袋则悬在卷装材料的管形部分上。

在上述专利中装料管具有单个卸料口，用以在卷装材料沿装料管进给中向串连的口袋装料，与此不同，在本发明的装置中，装料管具有一对沿管长相隔一定距离设置的卸料口，单个口袋不能同时从两个卸料口接装物料。此外，装料管的卸料端具有一个能关闭两个卸料口之一而不能同时关闭两个卸料口的阀门，阀门可沿装料管在两个极限位置之间往复运动，从而交替地关闭一个卸料口而开启另一卸料口。

工作时，使构成串连口袋的卷装材料沿装料管恒速进给，并将需包装的物料以恒定的流量送进装料管。当卷装材料沿装料管进给时，用以控制这两个卸料口的阀门即来回移动而开闭这两个卸料口，卸料口的开闭与卷装材料进给之间的定时关系是：各卸料口只是在某一口袋经过其正下方时开启，而在相邻口袋之间的接合缝处于某一卸料口下方时，此卸料口关闭。

对本发明的其他目的和优点及其实施方法将通过下面各最佳实施例进行说明。

图1为本发明装料和封口系统两个主要部件的侧视简图;

图2为图1装料管卸料端的底视图;

图3为图2中3-3剖面图;

图4为图3中4-4剖面图;

图5为图2～4中阀门的局部放大图。

图1中的卷装材料10最初为封闭的管状连续材料，较典型的是一种塑料薄膜层压材料，然后将该卷装材料分隔成串连的口袋11，这些口袋通过带断开线13的加热接合的缝12沿相邻侧边相互连接，经装料的口袋以后将沿此断开线13彼此脱开。接合缝12并不延伸到卷装材料10的顶部，因此所有空袋11的顶部都与位于卷装材料顶部的连续的管形部分15连通。

卷装材料10可通过热塑性塑料的挤压、接合和穿断开孔制成，也可用如上述Welkert专利所公开的其他方法制成。卷装材料的制造还可与装料和封口工序构成联机作业线，也可单独进行，而对本系统提供如图1所示的卷装材料16或提供折扇形材料。

最初将需装入各串连口袋11内的流动物料在压力下从供料源20送至装料管22的进料端21。装料管22的进料端可用任何合适的构件支撑，使装料管22以悬臂状态水平地延伸至其卸料端25。装料管22的配置应便于装进卷装材料10的管形部分15，并用一对通过任一方法驱动的供料辊26沿装料管22进给卷装材料。此外，如图所示，串连的满装口袋11在下面用一连续运转的传送带27支撑。

以下将作较详细的说明：当串联的口袋11在装料管22卸料端的下面通过时，对其进行装料，然后，在口袋11通过加热封口装置30时沿其顶部进行加热封口，从而形成与侧边接合缝12相交的水平直线封口31。于是各封装的口袋在一对切割轮33之间通过，切割轮沿长度方向切割管状部分15，使封装的口袋与卷装材料10脱开。可以理解，针对图1所作说明是很粗略的，还可参考上述作为本发明对比文件的3，813，845号美国专利作补充了解。

本发明的主要目的是确保各串连的口袋11只是在装料管22的卸料口正下面时从装料管22接装物料，使流动物料直接卸入袋内，而不会从口袋溢出而进入下一口袋内，也不会与接合缝12的上端接触，为达到此目的，在装料管下面设置一对彼此沿管长相隔一定距离的卸料口，并交替地开闭此两卸料口，开闭卸料口与卷装材料10沿装料管22进给之间的定时关系是：各卸料口只是在某一口袋11处于卸料口正下方时开启，而在相邻口袋间某一接合缝12处于卸料口下方时关闭。

特别是，从装料管22的底部切去延伸约120°角的一个片段而形成一延长的开口，在此开口上装有相应大小的平板40，平板40可用合适的称作Delrin那样的模制塑料制成。平板40上有一对纵向分布的卸料口41和42，平板40的两侧各有一凹槽44，与凹槽相邻的装料管22的边缘装在凹槽44内。平板40的外端还具有一延伸部分45，延伸部分45上有朝上的锁齿46，此锁齿插装在平板47的插座上，平板47封住装料管22的端部。在平板40以外，装料管22的端部最好具有一突出部分48，在沿装料管22进给卷装材料10的管形部分15时此突出部分48起导向作用。

如图2所示，卸料口41和42的外形呈矩形，但其相对的两端呈120°的尖角。用一由金属板料（最好是不锈钢板料）制成而与卸料口形状相符的阀门50使此两卸料口交替地开闭。阀门50在平板40下垂的两个侧边上相对设置的凹槽51所形成的导槽内沿平板40作纵向滑动。

阀门50在两个极限位置间作往复运动，交替地开闭卸料口41和42。开闭动作的驱动装置为一固定在装料管22进料端21近处的双动气缸55（图1）。杆56支撑在导向件57上，导向件57焊在装料管22的底部，杆56连接气缸55的活塞和金属丝矩形环60的一端，此环另一端的两头插入支架61上的一个通孔的相对两头，支架61横向焊接在阀门50底部的中部。如图3所示，环60位于卸料口42的周边以外，因而不会影响卸料口42的卸料。

阀门50的两端同样地向着卸料口41和42的两个端部呈尖角形，只是角度稍小，为-110°角。两端还形成刀口65（图5），刀口底侧最好与阀门50的长度方向成45°角，上侧则成15°角。因此，任何固体料，如一块苹果料正好在卸料口41或42为阀门50所关闭时通过此口，刀口65即可切断此固体料。

卸料口41和42的尺寸和间距一般取决于通过卸料口进行装料所用口袋11的尺寸。在本发明的实施中需协调的其他可变参数有：卷装材料10沿装料管22进给的速度和在向串连的口袋装料时物料的流量。为成功地实施本发明，特别要求：在口袋11沿装料管22卸料端运行期间应在一段时间内使口袋顶端的开口处于从卸料口42的尖端以外的位置至卸料口41的尖端之前的位置。

这种关系是必要的，因为每个口袋11都沿装料管22运行，口袋11首先从卸料口41接装流动物料，这时卸料口42为阀门50所关闭。当口袋运行至其前缘已经越过卸料口42而其后缘尚未到达卸料口41的尖端位置时装料仍在继续，就在此时阀门50转而开启卸料口42，随即关闭卸料口41，口袋仍然处于从其中一个卸料口接装物料的位置。

考虑到这些主要关系，平板40的外形应针对所用口袋11的具体尺寸来确定。现举例如下：口袋11两侧接合缝12内边之间的宽度为6英寸，卸料口41或42的总长为1.5英寸，其相邻的两个端部相隔2.75英寸，因而其两个尖端之间的总长为5.75英寸。因此，在此实例中阀门50的总长为4.5英寸，气缸55的行程应在足够的程度上超出1.5英寸，使阀门50在各极限位置上能充分地关闭一个卸料口41或42，而离开另一卸料口使其充分地开启。取1.75英寸的行程可以认为是符合要求的。

在此实例中，当前一口袋还在卸料口42处进行装料时，下一口袋11就开始位于卸料口41的下方。在前一口袋接合缝12的后缘到达卸料口42之前，此口袋的装料就要完成，在此瞬间，阀门50即关闭卸料口42，开启卸料口41以开始下一口袋的装料。当第二口袋的前缘已越过卸料口42的尖端时，卸料口41仍保持开启状态，阀50随即再次关闭卸料口41，此口袋即通过卸料口42继续进行装料。

上述操作程序可使卸料口只是在口袋处于其下方装料位置时才开启，而在相邻两袋之间的接合缝经过其下方时关闭。还应看到，卸料口41和42的尖端有助于达到本发明的目的，因为在口袋的装料从卸料口41转向卸料口42时，口袋上端的开口在平面上大致具有一船状外形，其两个尖端位于两个卸料口的尖端下方，这两个卸料口的尖端将控制物料的横向流动的形状，而先对准口袋的后端，再对准其前端。

为保证各串连的口袋装上适量的物料，可采用上述3，813，845号美国专利所公开的任一计量方法对此系统进行控制。同样，阀门50往复运动的频率可用各种方法控制，如：对装好料的口袋进行计重的方法，用电眼测定各串连的口袋到达从卸料口接装物料位置的方法，或使卷装材料10作进给运动的方法。

这里所阐述的方法和实施此方法所用装置构成本发明的一种最佳实施例，但本发明不仅限于这一具体的方法和设备形式，对此作出各种改变而并不超出所附本发明权利要求所规定的范围。

Claims (9)

1、用以在串连的口袋中封装流动物料的装置，各口袋在卷装材料中沿各口袋顶部与整个管形部分连接，且分别与管形部分连通，只是通过其相邻边缘上的接合缝彼此隔离，此装置具有：

a)一装料管，用以插装在卷装材料的管形部分内，此管具有一进料端和卸料端；

b)用以连续地将待包装的流动物料供送到装料管进料端的机构；

c)装料管卸料端的卸料机构，具有一对沿装料管底部设置而彼此相隔一定距离的卸料口；

d)用以使卷装材料的管形部分沿装料管进给的机构，口袋悬在管形部分的下面以便从卸料口接装物料；

e)使两卸料口交替地开闭的机构，卸料口的开闭与进给机构之间的定时关系是：各卸料口只是在某一口袋经过其下方时开启，而在某一接合缝处于其下方时关闭。

2、用以在串连的口袋中封装流动物料的装置，各口袋在卷装材料中沿各口袋顶部与整个管形部分连接，且与管形部分连通，只是通过其相邻边缘上的接合缝彼此隔离，此装置具有：

a）一装料管，用以插装在卷装材料的管形部分内，此管具有一进料端和卸料端;

b）用以连续地将待包装的流动物料供送到装料管进料端的机构;

c）一长条形平板，此板构成装料管卸料端的底部;

d）上述平板，板上设有一对沿装料管设置而彼此相隔一定距离的卸料口;

e）用以使卷装材料的管形部分沿装料管进给的机构，口袋悬在管形部分的下面以便从卸料口接装物料;

f）使两卸料口交替地开闭且具有装在平板上的阀门的机构，卸料口的开闭与进给机构之间的定时关系是：各卸料口只是在某一口袋经过其下方时开启，而在某一接合缝处于其下方时关闭。

3、权利要求2所述装置，其特征是：开闭机构的阀门沿平板长度方向在两极限位置之间移动从而关闭两卸料口之一而开启另一卸料口，驱动机构则用以使阀门作往复运动。

4、权利要求3所述装置，其特征是：上述阀门为一在其两端各有一刀口的平板构件，用以在两个极限位置之间的行程中切断固体物料。

5、权利要求3所述装置，其特征是：上述平板构件在其两端各有一刀口，刀口由相对于行程方向彼此相反的两个角度形成，用以在其行程中剪切固体物料。

6、权利要求1所述装置，其特征是：各口袋具有两接合缝内部边缘之间的预定宽度，两卸料口彼此相隔较远的两端之间的距离小于口袋的宽度，从而使各口袋在装料管下行进过程中在一段时间内处于从这两个卸料口接装物料的位置。

7、权利要求6所述装置，其特征是：两卸料口彼此相隔较远的两端呈尖角形以控制从中流出物料的横向流动状态。

8、权利要求3所述装置，其特征是：驱动机构具有一端装在阀门上的延长的环和装在此环另一端用以使此环作往复直线运动的设施，此外，环内面积的宽度大于卸料口，其长度使此环在阀门处于极限位置而关闭一个卸料口时处于靠近往复运动设施的另一卸料口的垂直投影以外。

9、将流动物料装入卷装材料内各串连口袋的方法，其步骤为：

a）进给构成串连口袋的卷装材料，卷装材料为一封闭管料，管料具有上缘和下缘，以及彼此相隔一定距离的接合缝，此接合缝向上延伸到与管料上缘相隔一定距离的高度上以形成串联的口袋，各口袋在其顶端与卷装材料整个管形部分连通，但通过其相邻边缘上的接合缝彼此隔离;

b）将一装料管插入卷装材料的管形部分，装料管在其卸料端的底部装有两个卸料口;

c）沿装料管进给卷装材料，使此管进入卷装材料的管形部分;

d）不断地向装料管供送需包装的物料，使其通过卸料口从管中卸出;

e）交替地开闭两卸料口，卸料口开闭与卷装材料进给之间的定时关系是：各卸料口只是在某一口袋经过其下方时开启，而在某一接合缝处于其下方时关闭;

f）沿一接合缝上端相交的直线封闭管形部分，使物料封装在各口袋中。

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