CN106573689A - 柔性膜容器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种自支撑柔性膜容器，其包括容器基部和附接到容器基部的柔性膜，柔性膜形成容器壁并在容器内限定填充区域。容器壁具有整体形成在其中的至少一个支撑柱，例如管状支撑柱。形成容器的方法包括提供柔性膜的幅材，在柔性膜的幅材中形成管状支撑柱并且从包含支撑柱的柔性膜的幅材形成容器。支撑柱可以通过犁和形成柔性膜的幅材而形成。

Description

柔性膜容器及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年5月15日提交的美国申请第61/993321号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及柔性膜容器和包括使用柔性膜的制造方法。更具体地，本申请涉及具有支撑柱的柔性膜和容器以及用于制造这种柔性膜和容器的方法。

背景技术

糖果和其他小的或小尺寸产品如坚果、咸味小吃、冷冻热食小吃、冷冻热食蔬菜、即食谷物和薄荷糖通常以多件式包装销售。在许多情况下，包装被设计用于将产品批量销售给消费者，而不是作为单份份量，尽管在某些情况下单个产品在被放入包装之前仍可单独包装。

在历史上，多件式单元的特别是用于糖果的包装主要通过使用纸袋或金属罐来实现。最近，塑料袋且更具体地通常被称为枕头包或沉积袋的塑料袋已经成为工业标准。尽管枕头包是有利的，因为它们制造起来相对容易且成本低，但是它们对于零售商和消费者来说具有许多缺点。

具有枕形包装的零售商所面临的缺点是它们难以以在消费者进入和离开货架的零售环境中不容易翻倒的方式堆叠。类似的问题适用于角撑板和立式包。结果，零售商可能难以以不看起来混乱和/或零售商的工作人员不需要频繁注意的方式呈现产品。此外，消费者最容易看到的部分可能是窄侧；包装的主要表面(其提供用于图形的最大面积)朝向搁架的顶部或被对齐以背离消费者。减少的广告和品牌空间可能意味着失去通过品牌识别或在包装上宣传的促销来实现销售的机会。同样，消费者必须更仔细地查看以在商店货架上找到他或她的选择品牌，并且如果不能快速地找到该产品，则可能会放弃。

因采用当前包装而使消费者所面临的缺点是消费者面临许多关于零售商因采用商店货架而遇到的食品室架上的产品的堆叠性和储存的相同问题。因采用目前用于包装的包而使消费者面临的其它缺点包括在打开包装时的困难以及打开包装之后的额外存储问题。

已知的方法包括制造包括褶皱的容器，所述褶皱是膜中的折叠。在具有由柔性膜形成的壁的容器的内部部分上包括褶皱可以增加强度和/或允许比枕形包装更好的包装显示。然而，进一步改进强度和显示包装的能力仍然是期望的，例如允许更高的容器堆叠，允许更重的内容物放置在容器中，和/或用于能够显示更多信息的更大的壁。

与现有技术相比，所期望的是柔性膜、由柔性膜形成的容器以及包括使用柔性膜的制造方法的改进。

从结合附图的以下更详细的描述中，本发明的其它特征和优点将是显而易见的，附图通过示例的方式示出了本发明的原理。

发明内容

根据一个实施例，容器包括容器基部和附接到容器基部的柔性膜，柔性膜形成容器壁并且在容器内限定填充区域。容器壁具有整体形成在其中的至少一个管状支撑柱。

根据另一个实施例，制造方法包括提供柔性膜的网，在柔性膜的网中形成管状支撑柱以及从包含支撑柱的柔性膜的网形成容器。

根据其他实施例，膜、方法和容器包括本文所示和所述的那些。

可以通过示例性实施例实现的优点包括提供包含额外的强度和/或刚度的膜和容器，允许更低成本地生产容器，允许增加图形或包装上的其他可识别信息的可见性，允许更容易且更快速地补充零售场所，允许更容易和更便宜地运输，并且提供从本公开中显而易见的其他优点或其组合。从结合附图的以下更详细的描述中，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，附图通过示例的方式示出了本发明的原理。

附图说明

图1示出了根据本公开的具有用于延伸贯穿膜片的支撑柱的膜片内的柔性膜的实施例的透视图。

图2示出了根据本公开的具有支撑柱的柔性膜的实施例的透视图。

图3示出了根据本公开的具有支撑柱的柔性膜的实施例的示意图。

图4示出了根据本公开的由具有支撑柱的柔性膜形成的容器的实施例的透视图。

图5-6示出了根据本公开的具有手柄的容器的实施例的透视图。

图7-8示出了根据本公开的具有拉片的容器的实施例的透视图。

图9示出了根据本发明的具有用于容器的实施例的可弯曲接头的容器盖的透视图。

图10示出了根据本公开的用于容器的实施例的具有外部突出的拉片的容器盖的透视图。

图11示出了根据本公开的容器盖的透视图，该容器盖具有用于容器的实施例的下部矩形凹部和上部基本平面矩形部分的两件式布置。

图12示出了根据本公开的容器盖的透视图，该容器盖具有用于容器的实施例的下部矩形开口部分和上部矩形基本平面部分的两件式布置。

图13示出了根据本公开的容器盖的透视图，该容器盖具有用于容器的实施例的下部圆形开口部分和上部圆形基本平面部分的两件式布置。

图14示出了根据本公开的具有用于容器的实施例的翼片的容器盖。

图15示出了根据本公开的具有容器基部和相对于柔性膜水平放置的容器盖的容器的实施例。

图16-19示出了根据本公开的实施例的堆叠容器的透视图。

图20图示了根据本公开的制造方法的实施例。

图21示出了根据本公开的连接到幅材张紧机构的辊的透视图，该幅材张紧机构通向用于制造过程的实施例中的幅材转向系统。

图22示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的第一幅材引导件、柱形成机构和第二幅材引导件的透视图。

图23示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的柱形成机构的透视图。

图24示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的幅材展开机构的透视图。

图25示出了根据本公开的实施例的具有支撑柱的柔性膜片的截面，该支撑柱具有穿过柔性膜的中心线的相对侧上的第二部分和第一部分。

图26示出了根据本公开的用于制造过程的实施例的柱平整机构的透视图。

图27示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的张力保持装置的透视图。

图28示出了根据本公开的包括用于制造过程的实施例中的第一变换机构、管式焊机、第二变换机构和切割机构的装置的透视图。

图29示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的焊接系统的透视图。

图30示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的旋转焊接头的透视图。

图31示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的扩展拐角砧座头的透视图。

图32示出了根据本公开的用于制造过程的实施例中的嵌套系统的透视图。

图33示出了根据本公开的容器的实施例的加载的示意图。

图34示出了图23的柱形成机构的局部剖视图。

图35示出了根据本公开的另一示例性实施例的支撑柱。

只要可能，在所有附图中将使用相同的附图标记来表示相同的部件。

具体实施方式

提供了一种柔性膜、容器和制造方法。例如，与未包括本文公开的一个或多个特征的类似概念相比，本公开的实施例提供了额外的强度和/或刚度，允许容器的低成本生产，允许增加包装上的图形或其他可识别信息的可见性，允许在零售环境中更容易且更快速地补货，允许更容易和更便宜地运输，提供从本公开中显而易见的其他优点或其组合。

图1示出了柔性膜101的实施例。在切割多个柔性膜101以产生柔性膜101的离散布置之前，柔性膜101示出在具有相邻布置用于制造过程的多个柔性膜101的膜片100内。柔性膜101允许增加强度、增加可堆叠性，以及更容易地在包括柔性膜101的容器401(参见图4)上显示。如图1-4所示，柔性膜101包括在柔性膜材料105中的壁部分103，其由柔性膜材料105中的支撑柱107分开，支撑柱由与容器壁相同的柔性膜幅材形成，因此与其一体形成。虽然主要关于管状支撑柱107示出和描述，但应当理解的是，本发明不限于此，且支撑柱107可以以任何合适的方式形成，包括例如一个或多个z形折叠，如图35所示并随后在本文中讨论。

柔性膜材料105是通常能够用于包装的任何材料，通常优选两个侧面可密封膜。容器401、柔性膜101和/或膜片100包括可微波加热或不适于微波并且包含用于释放压力的通气口或不包含用于释放压力的通气口的材料。合适的材料包括但不限于单层或多层膜、复合材料或层压体，例如包括乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚烯烃(聚烯烃)、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸(PLA)、玻璃纸、基于生物塑料的膜、任何合适的聚合物或其组合、以及金属化膜、纸或采用这种材料的任何其它材料或层压材料。在一个实施例中，膜包括定向和/或流延聚丙烯(分别为OPP和CPP)。

除了用于包含特定类型的食品的属性之外，用于特定实施例的膜选择的因素是影响包装的制造的那些，例如膜刚度。太硬的膜可能导致在制造期间膜幅材上的大的张力变化，以及导致可能造成分层或断裂的摩擦。通常用于示例性实施例的柔性膜101具有在80至140mg范围内(使用标准Gurley型刚度测试仪测量)的Gurley刚度。实现期望刚度的膜厚度可以根据柔性膜材料的特定组成而变化，但是例如可以达到约100微米或更大。

可以使用提供期望强度的任何合适数量的支撑柱107。例如，在柔性膜101的各种实施例中，三个、四个、五个或六个支撑柱107包括在柔性膜101中。在一个实施例中，支撑柱107在生产膜片100过程中被超声焊接成形，例如为容器401提供增加的强度，允许柔性膜101自支撑，具有或不具有位于容器401和/或柔性膜101中的刚性支撑。尽管示例性实施例的优点之一是提供自支撑容器而不使用刚性支撑件的能力，但它们不一定被排除并且可以与支撑柱107组合使用。示例性实施例实现力负载测量——不依赖于容器内容物和/或刚性支撑件——比常规柔性包装强两到八倍。

另外或可替代地，支撑柱107通过粘合、机械技术、超声波焊接、冷密封、热密封或者将两个或更多个表面焊接到另一个表面的任何其它合适的技术在膜片100的生产期间形成。另外或可替代地，在一个实施例中，支撑柱107包围气体(比如空气或惰性气体)，例如为容器401提供增加的强度，允许柔性膜101自支撑，具有或不具有位于容器401和/或柔性膜101中的刚性支撑件。

虽然在本文中主要讨论为包含气体，但应当理解的是，本发明不限于此，并且任何流体材料(即任何可流动物质)可以包含在支撑柱107内，包括液体、细粉等。在一些实施例中，例如，可能需要用食品填充一个或多个支撑柱107本身，使得支撑柱充当包装内的包装，以分离容器401内的内容物，例如比如坚果和糖果或薯条和沾酱。因此，示例性实施例允许单个柔性膜幅材用于制造多隔室容器。

为了保持张力，减小摩擦并导致膜片100逐渐变窄，在一个实施例中，支撑柱107以交错的、顺序的或周期性的方式制造。例如，在一个实施例中，利用四个支撑柱107，一次形成一个或两个支撑柱107。支撑柱107在膜片100静止或移动时形成。

在图1所示的实施例中，柔性膜101包括包围气体的支撑柱107。支撑柱107将扁平区域109之间的气体包围，例如，沿着用于将膜片100切割成柔性膜101的离散布置的方向111定位，其能够用于制造容器401。图2和图3示出了柔性膜101的实施例，作为能够用制造容器401的这种离散布置。要理解的是，对于使用一个或多个支撑柱107也用作存储区域以容纳食物或其它物件的实施例来说，待填充的支撑柱在处理期间通常不会永久变平，并且至少一端未密封以允许稍后填充。还应当理解的是，随后将采用要被消耗的产品填充的柱的尺寸可以与主要用于赋予容器401强度的那些不同(通常更大)。

如图2所示，在一个实施例中，支撑柱107布置在柔性膜101内，并且壁部分103邻接支撑柱107的每一侧。在该实施例中，两个壁部分103能够重叠和/融合在一起，以如图4所示的连续方式包裹柔性膜101来形成容器401的侧壁。示例性实施例的优点之一是，与用于形成容器壁部分103的相同的膜101幅材一体形成的支撑柱107可以各自形成在幅材的同一侧上。因此，当被包裹和密封以形成连续的容器壁时，支撑柱107以及来自它们的形成的任何相关的接缝和/或焊缝在容器401的内部被隐藏而看不到。结果，基本上连续的可打印表面设置在容器401的外部上，用于呈现图形或其他文本或品牌，而没有多个可见的密封或接缝，它们否则可能中断和/或使得印刷图形(或对准预先印刷的图形)更加困难，其中仅单个接缝接合在容器401的外部上可见的膜的两端。

如图3所示，支撑柱107具有的支撑柱宽度301小于壁部分103的壁部分宽度303和柔性膜101的膜长度305。支撑柱宽度301的合适值包括但不限于小于50毫米、小于40毫米、小于30毫米、在20和30毫米之间、或者其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。膜长度305范围的合适值包括但不限于大于100mm、小于1000mm、在100和1000mm之间，例如200、300、400、500、600、700、800或900mm或者其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。

壁部分宽度303的合适值包括但不限于大于50毫米、小于200毫米、在50和200毫米之间，例如60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180或190mm或者其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。在一个实施例中，壁部分宽度303相对于支撑柱宽度301的相对值为例如10比1、9比1、8比1、7比1、6比1、5比1、4比1、3比1、2比1、1比1或者其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。

柱长度307(通常也对应于容器高度)的合适值包括但不限于大于50毫米、小于200毫米、在50和200毫米之间，例如60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180或190mm或者其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。在一个实施例中，膜长度305相对于支撑柱宽度301的相对值为例如10比1、9比1、8比1、7比1、6比1、5比1、4比1、3比1、2比1、1比1或者其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。

如图4所示，由柔性膜101形成的容器401包括例如通过热焊接和/或超声波焊接固定到容器基部403的柔性膜101，以在容器401内限定填充区域405。填充区域405是能够用具有支撑柱107(例如，在容器401的拐角407中)的柔性膜101和壁部分103形成的任何合适的几何形状。合适的几何形状包括但不限于通常具有三角形、正方形、矩形、五边形、六边形或任何其它多边形的截面轮廓，但应当理解的是，示例性实施例还包括具有圆形侧面的几何形状，比如圆柱形(例如圆形和椭圆形)。虽然图4所示的容器401包括正方形的截面轮廓，但壁部分103和/或支撑柱107的尺寸能够改变以制造容器401的复杂形状的实施例。例如，填充区域405能够用于储存食物(例如糖果、坚果、薄荷和/或面食)、香料、种子/灯泡或紧固件的任何小物品的收集。

容器基部403对应于容器401的期望几何形状。图4示出了对应于通常具有正方形的截面轮廓的容器401的实施例的容器基部403。所示的容器基部403是具有强度增强设计的加强基部，例如具有预定的限定形状的刚性热塑性塑料，比如在冷成型、热成型或其组合期间制造的那些。在其它实施例中，容器基部403是柔性膜，其形成为预定的限定形状，比如刚刚关于刚性热塑性塑料提及的和/或形成为其形状作为容器制造操作的一部分。容器基部403可以预先或在容器制造期间配置成使得容器基部403的表面部分与容器壁部分103的一部分处于平行平面中，以形成可密封的边缘(例如，在图33中所示)。

在一个实施例中，强度增强设计和/或容器基部403通常减少了在堆叠容器401期间壁部分103内的变形量。能够包括在容器基部403中以提供强度的其他合适特征包括但不限于凸起边缘411或倒角，用于在彼此顶部上嵌套和/或堆叠容器401。在容器基部403本身由柔性膜材料形成的实施例中，该材料可以与用于形成容器401的侧壁的材料相同或不同。

除了固定到柔性膜101的容器基部403之外，在一个实施例中，容器盖409固定到柔性膜101以形成容器401。容器盖409通过超声波焊接、粘合剂、机械技术、冷密封、热密封或任何其它合适的技术固定到柔性膜101。

容器盖409是满足期望的最终用途的任何合适的设计，比如但不限于是可微波加热的、具有使用说明、被密封、可再密封、允许热气体排出、允许倾倒、和/或具有加热/冷却包和/或绝缘。例如，在一个实施例中，如图4所示，容器盖409基本上是平面的和刚性的。在一个实施例中，如图5-6所示，容器盖409包括手柄501和通气孔601，其通过将手柄501沿着从图5中的定向至图6中的定向的方向603重新定位而露出。在一些实施例中，通气孔601(参见图6)可以替代地形成为盖409中的多个小孔或其他穿孔，其可以被定尺寸为当容器的内容物被加热时允许一些加压(例如在包含食品的容器401的微波期间)，其在一些实施例中通过将通气孔601配置成实现0.5psig或更小的排气压力来实现。

在另一实施例中，如图7-8所示，容器盖409包括拉片701，其在沿着从图7的位置至图8的位置的方向703拉动时能够打开和/或撕开容器盖409的一部分801。其他实施例包括但不限于容器盖409，具有基本上定位在容器盖409的中心的可弯曲接头901(参见图9)，具有在被调节时延伸超过容器盖409的轮廓的外部突出的拉片1001(参见图10)，具有下部矩形凹部1101和配置成固定在下部矩形凹部1101内的上部基本平面矩形部分1103的两件式布置(参见图11)，具有下部矩形开口部1201和上部矩形基本平面部1203的两件式布置，其配置成在被固定到下部矩形开口部1201时覆盖下部矩形开口部1201的开口矩形部分1205(参见图12)，具有下部开口部1301和上部圆形基本平面部1303的两件式布置，其配置成在固定到下部开口部1301时覆盖下部开口部1301的开口圆形部1305(参见图13)，容器盖409具有能够在边缘1403处弯曲或者以其他方式撕裂/撕开容器盖409时被打开的翼片1401或可剥离部分(参见图14)，容器盖409内的特征布置为或与排气口结合或者其组合。

如将理解的，容器基部403和/或容器盖409能够相对于柔性膜101以任何定向布置。例如如图15所示，在一实施例中，容器基部403和容器盖409相对于柔性膜101水平定位，其中术语水平表示垂直或基本上垂直于重力方向的方向。在另一实施例中，容器盖409包括密封部分1501和用于覆盖密封部分1501的盖部分1503，盖部分1503具有可移除区域1505或喷口，允许接近密封部分1501，其能够被刺穿以允许流体内容物离开容器401。

参照图16，容器401能够在具有或不具有其他结构(比如托盘或纸箱)的情况下堆叠，其中在一些实施例中，容器401以可嵌套方式堆叠，其中一个容器401的基部403由其所堆叠在之上的第二容器的盖409嵌套。在所示的实施例中，容器401的一个或多个堆叠1601定位在托盘1603内，比如波纹和/或模切材料。在另一实施例中，堆叠1601定位成邻近且位于凹槽1605内，凹槽1605具有对应于位于堆叠1601底部上的每个容器401的容器基部403的模切1609和几何形状。堆叠1601能够包括任何合适数量的容器401，例如两个容器401、三个容器401、四个容器401或更多个容器401，只要位于堆叠1601底部上的容器401不会被位于它们上方的容器压碎或损坏。在一实施例中，诸如卡罩的覆盖物1607能够定位在堆叠1601上，从而与托盘1603一起包围它们，从而提供保护(例如，防止碎片、损坏、早期显示或其组合)，提供减少用于补充的持续时间的显示布置，提供更简单的运输和/或储存，提供增加的内容物新鲜度或其组合。

如图17至19所示，在一实施例中，堆叠1601采用整理包裹物1701包裹，以在堆叠1601内提供结构支撑和/或防止对容器401的损坏。整理包裹物1701通过将它们固定在一起来减少或消除容器401的移动和/损坏。整理包裹物1701能够围绕堆叠1601中的一个或多个堆叠1601延伸和/或能够采用膜包裹物1703包裹。在一实施例中，如图18和19所示，膜包裹物1703包括唇缘1801，用于在膜包裹物1703内部将堆叠1601保持在整理包裹物1701内。如图19所示，在一实施例中，唇缘1801能够折叠以打开或关闭用于接近堆叠1601和/或容器401的接近区域1901。

图20示出了用于制造柔性膜101和/或容器401的制造过程2000的实施例。通过形成支撑柱107(步骤2002)和形成壁部分103(步骤2004)来形成柔性膜101。通过附接容器基部403(步骤2006)且在另一实施例中附接容器盖409(步骤2008)来形成容器401。

参考图21，在一实施例中，支撑柱107的形成(步骤2002)包括退绕连接到幅材张紧机构2103的辊2102，该幅材张紧机构2103通向幅材导向系统2105以制造膜片100。在另一实施例中，退绕还包括对膜片进行拼接，例如采用自动拼接系统。在一些实施例中，可以采用翻转杆来翻转膜片，通过柱形成将形成在幅材中的弓形波与转向系统隔离。这可以帮助克服膜退绕和柱形成之间的未对准，以及有助于克服柱形成的跟踪效应。

如图22所示，在一个实施例中，支撑柱107的形成(步骤2002)包括在膜片100行进到柱形成机构2203之前进入第一幅材引导件2201的膜片100，所述柱形成机构2203在离开第二幅材引导件2201之后在膜片100中制造支撑柱107。在另一实施例中，膜片100然后行进通过幅材展开机构2205和柱展平机构2207，其中支撑柱107被展平。在一实施例中，支撑柱107的形成(步骤2002)通过连结固定夹具2209、连结导引(index)2211和连结移动夹具2213可调节地控制。

如图23所示，在一实施例中，柱形成机构2203在膜片100中犁/形成并接合/焊接柔性膜材料105，以制造与幅材成一体的管状支撑柱107，从而横向限定壁部分103。该形成包括引导薄膜片100通过柱形成机构2203，通过柱形成机构2203整合和缝合，通过柱形成机构2203膨胀支撑柱107(例如，采用压缩空气、环境/夹带的空气或另一合适的惰性气体，以增加支撑柱107的结构完整性)，或者其组合。图34示出了包括犁工具3401、犁形心轴3407和焊接工具3403的柱形成机构2203的局部剖视图。如图所示，犁形心轴具有内部腔室，该内部腔室为实施例提供气体膨胀通道3405，其中空气或另一种气体在形成期间被任选地引入柱107中。

柱形成机构2203相对于柔性膜材料105的幅材移动，这可以通过幅材连续流过该机构来实现，或者更典型地通过幅材的递增移动以及随后柱形成机构2203相对于幅材移动同时幅材保持临时静止来实现。

如图24所示，在一个实施例中，幅材展开机构2205在柱形成机构在膜片100中犁/形成和接合/焊接柔性膜材料105之后展开膜片100，以制造支撑柱107。幅材展开机构2205展开膜片100以使支撑柱107对准以进行展平。例如，参照图25，在一实施例中，支撑柱107的第一部分2501和支撑柱107的第二部分2503对齐，使得第一部分2501和第二部分2503中的每一个在垂直或基本上垂直于膜片100的中心线2505的相对侧上。在另一实施例中，第一部分2501具有在第二部分2503的第二体积的选定相对范围内的第一体积，例如第一体积在第二体积的20％内，第一体积在第二体积的10％内，第一体积在第二体积的8％内、在第二体积的5％内，第一体积在第二体积的3％内、在第二体积的1％内，或者其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。也就是说，支撑柱107优选地被均匀地展平，使得在中心线2505的两侧上形成支撑柱107的材料的量相等或近似相等。

如图26所示，在一实施例中，柱展平机构2207对膜片100中的一个或多个支撑柱107施加压力，例如在支撑柱107的第一部分2501和第二部分2503上施加压力。压力调节支撑柱107的至少一部分的几何形状，例如从具有圆形轮廓到矩形轮廓。与具有较高体积变化的展平相比，与第一体积和第二体积的较小体积变化相结合的展平提供了额外的强度。在一实施例中，支撑柱107的端部通过展平而被密封，由此限定支撑柱107能够被切割的区域，而不允许气体从支撑柱107内部逸出。在另一实施例中，整个支撑柱107被部分或全部展平，其中夹带的空气能够通过密封支撑柱107的一端随后在展平之后密封相对端而逃逸。

在本发明的另一实施例中，如图35所示，支撑柱107形成为一系列重叠折叠3503，比如一个或多个z形折叠。在该实施例中，不是形成管，而是犁和形成步骤包括在幅材中的一个或多个附加折叠以形成支撑柱107。根据折叠的数量和/或密封操作的顺序和方向，气体可以或者不可以被捕获在支撑柱107内。在支撑柱107是折叠柱的一些实施例中，支撑柱107被完全展平，然后在其整个宽度和/或长度上被焊接。

如图27所示，在一实施例中，壁部分103的形成(步骤2004)包括使用张力保持装置2701。在一实施例中，张力保持装置具有用于接收膜片100的接收辊2703；跳舞臂2705，其定位成从接收辊2703接收膜片100并且保持膜片100的张力，而不管张力保持装置2701之后的移动速率的调节；以及定位在引导辊2709附近的辊2707，其中膜片退出张力保持装置2701。辊是能够支撑膜片100的任何合适的几何形状。辊是三角形、正方形、五边形、六边形或任何其它合适的几何形状。在一实施例中，辊具有尺寸等于或略小于壁部分103的平面部分2711和分开平面部分2711的拐角部分2713。在一个实施例中，辊被设计成适应膜片100的方向的变化，例如同时禁止支撑柱107内的弯曲。

如图28所示，在一实施例中，壁部分103的形成(步骤2004)通过装置2800实现，装置2800包括第一变换机构2801(例如，将膜片100从平面变换为圆形)、管焊机2803(例如，将膜片100从圆形几何形状焊接到管中)、第二变换机构2805(例如，将膜片100从圆形变形为正方形或用于柔性膜101的另一合适几何形状)、以及切割机构2807，其用于将膜片100切割成能够用于形成容器401的柔性膜101的离散单元，例如以围绕柔性膜101的周边的圆形方式。以圆形或弧形方式的多边形周边的切割导致采用与在常规切割操作中发现的刺入或正方形啄食相反的切割动作发生的切割。在另一实施例中，膜片100移动通过装置2800是通过由例如位于第二变换机构2805与切割机构2807之间的管驱动器2809施加的推动力来执行的。在一个实施例中，装置2800的一个或多个部件被保持在真空下，以在变换、焊接和/或切割期间为膜片100提供额外的稳定性。

从柔性膜101形成容器401开始于容器基部403的附接(步骤2006)或将容器盖409附接(步骤2008)到柔性膜101的一个或多个壁部分103，例如通过使用如图29所示的焊接系统2901。焊接系统2901的实施例包括用于接收壁部分103的嵌套系统2903(参见图32)和用于接收容器基部403和/或容器盖409的插入头2905。嵌套系统2903是提供位置精度的精密加工部件，具有能够临时保持壁部分103的真空室3201(例如，在重新参考期间)，并且具有可互换的几何形状限定元件3203，允许与不同尺寸的部件一起使用。

容器基部403和/或容器盖409通过任何合适的技术焊接到壁部分103。合适的技术包括但不限于超声波焊接和/或热焊接。在一实施例中，焊接开始于点焊，以将容器基部403或容器盖409保持在适当位置，并且随后进行完成焊接以实现完全附接。通过使用任何合适的装置例如旋转焊接头2907(参见图30)、扩展拐角砧头2909(参见图31)和/或能量链托盘2911来实现焊接。旋转焊接头2907具有配置为期望的最终产品(例如容器401)的工具几何形状。扩展拐角砧头2909是扩展机构，其配置为在焊接期间伸出柔性膜101，例如通过预热来减少焊接次数。

如图33所示，在一实施例中，在壁部分103的定位和容器基部403在嵌套系统2903内的附接之后，填充区域405在附接容器盖409和完成容器401之前被装载有产品3301。在该实施例中，容器基部403示出为柔性膜片，其被推过将成为容器的顶部，然后在其边缘处被密封，用于容器基部的片材比由壁部分103限定的空间更宽，留下折叠抵靠着形成用于密封的重叠表面的内壁的边缘。可替代地，容器盖409在装载产品3301之前被附接，并且容器基部403之后被附接。在任一情况下，在一些实施例中，可能期望的是引入空气或另一种气体(例如在大多数食品的情况下是氮气)，以填充容器内容物上的顶部空间并且可选地对容器401加压。

虽然已经参照一个或多个实施例描述了本发明，但本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，所希望的是，本发明不限于作为实施本发明的最佳模式公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (36)

1.一种容器，包括：

容器基部；和

柔性膜，其附接到所述容器基部，形成容器壁并且在所述容器内限定填充区域，所述容器壁具有整体形成在其中的至少一个支撑柱。

2.根据权利要求1所述的容器，其中，所述支撑柱是管状支撑柱。

3.根据权利要求1所述的容器，其中，所述支撑柱包括一个或多个重叠折叠。

4.根据权利要求1所述的容器，其中，所述支撑柱垂直于所述容器基部定向。

5.根据权利要求4所述的容器，其中，所述支撑柱从所述容器的底部延伸到所述容器的顶部。

6.根据权利要求1所述的容器，其中，所述支撑柱是展平支撑柱。

7.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器壁是具有至少三个侧面的多边形。

8.根据权利要求7所述的容器，其中，所述支撑柱形成在所述容器壁的拐角中。

9.根据权利要求8所述的容器，包括在所述容器壁的每个拐角中的支撑柱。

10.根据权利要求7所述的容器，其中，所述容器壁具有四个壁部分和四个拐角。

11.根据权利要求1所述的容器，其中，所述支撑柱包围流体材料，所述支撑柱在相对端焊接。

12.根据权利要求11所述的容器，其中，所述支撑柱包围气体。

13.根据权利要求1所述的容器，其中，所述柔性膜包括选自由乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚乳酸(PLA)、玻璃纸、基于生物塑料的膜、金属化膜、纸及其组合构成的组的材料。

14.根据权利要求11所述的容器，其中，所述柔性膜包括聚丙烯，并且其中，所述聚丙烯是取向聚丙烯或流延聚丙烯。

15.根据权利要求1所述的容器，其中，所述柔性膜具有80至140mg的Gurley刚度。

16.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器基部是柔性膜材料。

17.根据权利要求16所述的容器，其中，所述柔性膜容器基部的一部分配置为平行于所述容器壁的一部分的平面。

18.根据权利要求1所述的容器，还包括在所述容器的与所述容器基部相对的端部处附接到所述容器壁的容器盖。

19.根据权利要求18所述的容器，其中，所述容器盖包括手柄。

20.根据权利要求18所述的容器，其中，所述容器盖包括喷口。

21.根据权利要求18所述的容器，其中，所述容器包括通气口。

22.根据权利要求18所述的容器，其中，所述容器具有加压内部。

23.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器壁是圆柱形、三角形、矩形或正方形。

24.一种制造方法，包括：

提供柔性膜的幅材；

在所述柔性膜的幅材中形成支撑柱；和

由包含所述支撑柱的所述柔性膜幅材形成容器。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，形成支撑柱还包括在所述柔性膜幅材中形成至少两个基本平行的支撑柱排。

26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述支撑柱通过犁和形成所述柔性膜幅材而形成。

27.根据权利要求24所述的方法，其中，形成支撑柱还包括形成管状支撑柱。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括在所述管状支撑柱内包围流体材料。

29.根据权利要求28所述的方法，包括将空气作为所述流体材料包围在所述管状支撑柱内。

30.根据权利要求28所述的方法，还包括通过在相对端焊接所述支撑柱来包围所述流体材料。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述焊接通过超声波焊接来实现。

32.根据权利要求24所述的方法，其中，形成支撑柱还包括将所述支撑柱展平抵靠着所述柔性膜幅材。

33.根据权利要求24所述的方法，其中，形成容器还包括将所述柔性膜幅材变换为多边形以形成容器壁并且将容器基部附接到所述容器壁。

34.根据权利要求33所述的方法，其中，附接所述容器基部包括将柔性膜容器基部焊接到所述容器壁。

35.根据权利要求33所述的方法，还包括在所述容器壁与所述容器基部相对的端部处将容器盖附接到所述容器壁。

36.根据权利要求33所述的方法，其中，将所述幅材变换为多边形包括使用真空室来变换所述柔性膜，以在焊接操作期间将所述容器壁临时保持在适当位置。