CN113727837B - 用于在外包裹膜中形成折叠部的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产具有连续折叠部分(45)的膜式包装材料(44)的设备(100)和方法,该设备包括:(A)第一部件(10),包括突出部(15);(B)第一辊(20),能够绕其纵向轴线(X)滚动,其中,第一辊(20)在其外表面上设置有凹陷部(25),以用于接纳突出部(15);(C)驱动机构,用于使该膜式包装材料(44)沿路径移动,其方式为使得连续折叠部分通过突出部(15)被卷入凹陷部(25),以致该连续折叠部分被折叠,从而由于突出部(15)相对于凹陷部(25)的布置而形成具有重叠表面的连续折叠部分(45);(D)粘结部件(30),设置在第一辊(20)的下游、被布置成将连续折叠部分(45)的重叠表面粘附在一起。

Description

用于在外包裹膜中形成折叠部的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于生产具有新一代撕开特征件的膜式包装材料的装置和方法。具体地,包装材料可以是用于包装比如香烟烟盒等物品的外包裹聚乙烯(OP)膜或塑料膜。本发明的外包裹膜式包装材料消除了对用于打开用其包裹的包装的常规撕条(tear-tape)的需要。
背景技术
通常用膜式外包裹包装材料来包裹传统的香烟烟盒。外包裹包装材料尤其用于保护包装并且保护其内容物在储存期间以及售卖给消费者之前免受外部环境的影响。外包裹包装材料进一步用作消费者的拆封证据,因为在触及包装中的产品之前消费者需要破开外包裹材料。这种外包裹物膜不仅用于香烟烟盒,还用于其他产品,例如口香糖、CD、VCD、饼干、信封以及其他消费品的包装。
为提供简单且容易的打开方式,标准的外包裹膜具有设置在外包裹物膜上的撕条。撕条或还被称为开口条(tear strip)或拆封带(tear-off ribbon)是附接在外包裹物膜式包装材料的内表面上以方便用户打开所包裹的产品的窄条。
一种为塑料膜提供撕条的方式是例如使用普通撕条。普通撕条是第一代撕条,其中在热蜡浴中将撕条粘附到塑料膜上。必须小心地调节温度以避免蜡燃烧或蜡冷却。然而,熔融的蜡产生烟雾并且对于包装机的操作者和整个工厂的工人而言是危险的。
该方法的另一替代方案是涂蜡撕条。在制造撕条期间将蜡预涂覆在撕条的表面上。尽管不必为机器配备蜡浴,而仅需要将铁加热以使预涂覆的蜡在撕条上熔融,但是这有其自身的缺点,例如,由预涂覆的蜡接收的热能随着包装机的速度而改变,因而导致对蜡的加热不均匀。还可能发生的情况是,蜡经常被过度加热并且因此导致撕条的断裂,以及有时加热不足而使蜡熔融。
该方法的进一步的替代方案是所谓的压敏(自粘式)撕条。此类撕条是最先进的撕条,并且现如今得到广泛使用,因为此类撕条避免了普通撕条和涂蜡撕条的不足。通过在生产撕条期间将粘合剂涂覆在撕条上来制造压敏撕条。
尽管这种撕条已经消除了对蜡浴、预热时间和加热蜡的需要,但是为了允许以更加有效的方式生产外包裹物包装以及为了提供更低的生产成本而设想了一种新一代外包裹物包装。
发明内容
本发明的发明人通过引入如本文所要求保护的新发明的装置以及改进的方法已找出上面讨论的问题的解决方案。由于装置的新型设计,得以提供代替常规撕条的具有连续折叠部分的膜式包装材料。由膜式包装材料自身的一部分生产的新一代撕开特征件允许简单且容易的生产,同时由于消除了传统的撕条而确保低生产成本。消除标准撕条不仅改善了生产成本,还消除了操作者在制造期间在现有的辊用尽时定期更换撕条的辊的需要,从而提供效率更高且更安全的操作条件。
在本发明的第一方面,提供了用于生产具有连续折叠部分的膜式包装材料的设备,该设备包括:第一部件,该第一部件包括突出部;第一辊,该第一辊能够绕其纵向轴线X滚动,其中,该第一辊包括位于其外表面上优选地围绕其整个圆周延伸的凹陷部,以用于接纳该第一部件的突出部;驱动机构,该驱动机构用于使该膜式包装材料沿路径移动,其方式为使得该膜式包装材料的连续的、基本线性的部分通过该第一部件的突出部被卷入(迫使,推动)到该第一辊的凹陷部,以致该膜式包装材料的连续部分被折叠,从而由于该第一部件的突出部相对于该第一辊的凹陷部的布置而形成具有重叠表面的连续折叠部分;粘结部件,该粘结部件设置在该第一辊的下游并且被布置成将该膜式包装材料的连续折叠部分的重叠表面粘附在一起,以在该膜式包装材料中形成一体式撕开部分。
在本发明的第二方面,提供了生产具有连续折叠部分的膜式包装材料的方法,该方法包括以下步骤:(a)在第一辊与第一部件之间提供膜式包装材料,第一辊具有位于其外表面上优选地围绕其整个圆周延伸的凹陷部,第一部件具有突出部,该突出部优选地进一步带有倾斜端;(b)使该膜式包装材料进给通过该第一辊与该第一部件之间;(c)通过该第一部件的该突出部将该膜式包装材料的连续部分卷入该第一辊的凹陷部区域;(d)折叠该膜式包装材料的该连续部分,从而形成该膜式包装材料的重叠表面;(e)优选地通过将该膜式包装材料加热或略微熔融或提供粘性材料来粘附该膜式包装材料的该折叠部分的该重叠表面。
本文披露的是可以通过所提供的根据本文所述方法的工艺获得的具有连续折叠部分的膜式包装材料。
本文披露的涉及包裹在根据本发明的膜式包装材料中的物品,其中,所述膜式包装材料和所述连续折叠部分基本上周向地围绕所述物品延伸。优选地,膜式材料的该连续折叠部分的自由端在该膜式包装材料的表面处作为打开顶端或突片是可触及和可抓握的,使得用户能够抓住该顶端或突片以在使用时撕开膜式包装。
根据本发明的实施例,该第一部件是第二辊,该第二辊包括位于其外表面上的所述突出部,所述第二辊围绕平行于该第一辊的该纵向轴线的纵向轴线(X’)枢转。这允许该膜式包装材料被平滑地进给至两辊之间。
根据本发明的另一实施例,成对的辊可以被布置成使得这些辊中的每个辊绕其纵向轴线(X)旋绕,该连续折叠部分具有在这些辊将该膜式包装材料进给到其间时形成的重叠表面,其中,该第二辊被优选地布置为上部压缩辊。这确保该膜式包装材料能够被平滑地进给并且没有任何不期望的褶皱。
根据本发明的另一实施例,该一个或多个折叠部分在朝向该膜式包装材料的纵向行进方向的横截面中具有基本上Z形状。在该膜式包装材料的横截面中呈“Z”形式的折叠部分比该膜式包装材料的其余的未折叠部分更厚,因而该折叠部分用作允许沿该折叠部分的边界撕开该膜式包装材料的撕开引导件。
根据本发明的一个实施例,该第一部件的该突出部以及该第一辊的凹陷部可以沿其相应圆周以重复间隔设置或者沿其整个圆周延伸,该圆周被布置成使得该突出部和该凹陷部基本上彼此互补,以允许在该膜式包装材料中形成该折叠部分。
根据本发明的一个实施例,该突出部可以被设置成呈朝向一侧倾斜布置的楔形形状,其中,该第一部件的突出部能够由具有与该突出部基本上互补的形状的该第一辊的凹陷部接纳,以允许形成该膜式包装材料的连续折叠部分。此类形状允许该膜式包装材料在不被该装置自身的其他部件撕开的情况下被折叠。
根据本发明的一个实施例,该凹陷部的宽度可以在约0.5mm与5mm之间、优选地在约0.8mm与3mm之间、或者更优选地在约1mm与2mm之间。所形成的连续折叠部分的宽度在很大程度上对应于该凹陷部的宽度。
根据本发明的一个实施例,可以向该设备提供能够在其纵向轴线(X)处旋绕的一个或多个附加辊(第三,第四,第五…),以出于折叠、粘附、卷取和/或退绕的目的允许该膜式包装材料适当地延伸。
根据本发明的一个实施例,该粘结部件可以被设置成呈可以是静态的或者优选地绕其纵向轴线可滚动的辊、喷嘴或块的形式。
根据本发明的一个实施例,该粘结部件能够向该膜式包装材料施加热或提供粘性材料。通过向该折叠部分施加热,可以将该膜式包装材料的所述部分热熔融并且粘附在一起。通过提供粘性材料比如胶水或自粘式材料,可以将形成折叠部分的该重叠表面粘附在一起。
根据本发明的一个实施例,其中,该膜式包装材料包括第一面和第二面,其中,形成一个或多个折叠部分的该重叠表面可以以第一面粘附至第一面或第二面粘附至第二面的方式进行粘附。
根据本发明的一个实施例,进一步包括卷取该折叠且粘附的膜式包装材料的步骤。
根据本发明的一个实施例,该模式包装材料具有连续折叠部分,其中,该连续折叠部分具有一个、两个或多达五个重叠表面,其中,该重叠表面的宽度在约0.5mm与5mm之间、优选地在约0.8mm与3mm之间、更优选地在约1mm与2mm之间、或最优选地为约1mm。
附图说明
以下附图不必按比例绘制,相反,着重点通常放在展示各个实施例的原理上。在以下描述中,参考以下附图描述本发明的各种实施例:
图1示出了用于生产具有粘附于其上的撕条的常规膜式包装材料的现有技术装置和方法的立体图;
图2示出了根据本发明的设备100的优选实施例的用于形成作为膜式包装材料中的撕开特征件的连续折叠部分的辊布置的前视图;
图3示出了本发明的设备100的优选实施例的立体图,该设备包括作为用于将所述连续折叠部分粘附在膜式包装材料中的粘结装置的加热辊;
图4示出了本发明的设备100的优选实施例的立体图,该设备包括作为用于将所述连续折叠部分粘附在膜式包装材料中的粘结装置的胶嘴;
图5示出了在根据本发明的方法利用图2至图4的设备处理和形成膜式包装材料的连续折叠部分时、该连续折叠部分的平面图;
图6示出了根据图5中示出的折叠原理获得的连续折叠部分;
图7至图9示出了根据本发明的方法在膜式包装材料中可实现的替代性折叠原理的平面图,以根据本发明的方法和设备在这种膜式材料中提供一体式撕开特征件。
具体实施方式
图1示出了用于在比如香烟烟盒等包装物品的外包裹过程期间将常规的撕条90粘附至膜式包装材料44的现有技术装置。如在图1中可见,膜式包装材料44和撕条90均通过各自绕其自身的中心轴线可旋转的相应的辊被进给。撕条90和膜式包装材料44两者均在沿路径W的方向上移动,其中,撕条90被布置在膜式包装材料44上方。撕条90在一侧(面向膜式包装材料的一侧)上设置有自粘式材料,使得在压辊的协助下,撕条90被粘附至膜式包装材料44,从而形成具有撕条的常规膜式包装材料。
图2示出了本发明的设备100的实施例,其中,向第一辊20的整个圆周提供凹陷部或凹槽25。呈具有设置在其整个圆周上的突出部15的辊10a的形式的第一部件10被布置在第一辊20的顶部上。第二辊10a的突出部15被布置成相对紧密地接触第一辊20的凹陷部25,从而允许膜式包装材料44穿过其间,如在图3的立体图中可见。
可以预见的是,突出部不仅可以设置在第二辊10a的整个圆周上,还可以依照重复间隔设置在纵向位置上,例如两个、三个、四个或更多个突出部15彼此均匀地或不均匀地彼此远离地围绕第二辊10a的圆周设置。与突出部15的数量相对应的类似数量的凹槽可以被设置成使得,当辊10a、20均朝向彼此绕其纵向轴线(X)旋转时,第一辊20的凹槽接受第二辊的突出部,并且膜式包装材料44可以被折叠,从而形成折叠部分。
驱动机构例如自动滚动和/或输送系统可以被提供至设备100,用于使膜式包装材料44沿路径W以使得膜式包装材料44的连续折叠部分45由于第二辊10a的突出部15以及第一辊20的凹陷部25的布置而被折叠的方式移动。
在膜式包装材料44的一部分已被折叠从而形成连续折叠部分45之后,设置在第一辊20下游的粘结部件30用于优选地通过粘附将膜式包装材料44的连续折叠部分45的重叠表面硬化在一起。
在图3中表示的一个实施例中,可以以辊30a、优选为加热辊的形式提供粘结部件30,该辊被配置和布置成使得在与膜式包装材料的辊接触表面处产生足以略微熔融膜式包装材料44的热量,使得膜式包装材料44的重叠表面粘附至彼此并且被热密封。
在图4中表示的另一实施例中,粘结部件30可以作为胶水、或通常的粘合剂递送喷嘴30b被提供。当然,可以使用任何其他合适形式的粘结部件30粘附膜式包装材料44的重叠表面。
在又一实施例中,粘结部件30还可以用于向连续折叠部分45的重叠表面提供粘性粘合材料。在该特定实施例中,粘结部件30可以被结合到第一部件10的突出部15的倾斜端,使得粘性材料可以被施加至膜式包装材料中被折叠的重叠表面,从而形成连续折叠部分。
粘结部件30有利地被布置成粘附在连续折叠部分45中面向彼此的膜式包装材料的相对区域,以便将这些相对区域加强以使形成等同于与膜式包装材料44成整体的撕条,其中,折叠部分45的纵向边缘或边界形成被布置成在使用时帮助沿折叠部分45撕开膜式材料44的薄撕开引导件。
例如,如图5中表示的,在连续折叠部分45中的中间褶45a的第一区域A1可以被粘附至膜式包装材料的第一面71的下面直接面对区域A2,而所述褶45a的与第一表面相对的第二表面A3可以被粘附至膜式包装材料的第二面73中在附图中由点划箭头标识的直接面对区域A4。
膜式包装材料44可以是在条带的一侧上具有或不具有粘合剂的任何高强度聚合膜,比如聚乙烯或聚丙烯。除了折叠部分之外可以进一步提供穿孔,以允许在一些优选位置比如折叠部分45的端部处或沿所述折叠部分45的粘附边缘的全部或仅一部分容易地撕开膜式材料44。膜式包装材料44可以进一步例如用激光打印或标记有公司名、商标、设计或代码比如QR码或条形码。
如图6所示,形成折叠部分45的重叠区域A1至A4在朝向膜式包装材料44的纵向行进方向的横截面中具有基本上Z形状。在该实例中,膜式包装材料被折叠一次。折叠部分的宽度X1由凹槽25的宽度和/或第一部件10的突出部15的倾斜端部的接触面积确定。
膜式包装材料44还可以被折叠多于一次,例如在如图7所示折叠部分堆叠在彼此顶部上的情况下被折叠两次。本发明的该变型允许产生更强和更厚的折叠部分45,使得撕开外包裹物包装更加容易。
根据本发明的替代常规撕条的折叠部分45的宽度通常在约0.5mm与5mm之间、优选地在约0.8mm与3mm之间、或者更优选地在约1mm与2mm之间。在这些范围内的折叠部分45的宽度允许用户容易地撕去膜式包装材料44,同时保持外包裹物膜的常规外观。
为此,应注意,在所有实施例中,本文提出的具有新一代撕条的膜式包装材料44可以进一步在膜式包装材料44的邻近折叠部分45的一个顶端处设置有小切口,使得该膜式包装材料允许沿折叠部分45并且不跨过该折叠部分容易地撕去外包裹物膜。
在一个特定实施例中,如图8所展示的,膜式包装材料44可以在膜式包装材料44的不同纵向位置上被折叠两次,从而在朝向膜式包装材料的纵向行进方向的横截面中赋予两个基本上Z形状(图9)。如果使用相同配置的突出部15和凹槽25生产折叠部分45,则连续折叠部分(X1,X2)中的每一个可以具有相同的宽度。
另外,连续折叠部分(X1和X2)之间的间隙G1可以设置在1mm与10mm之间、优选地在1mm与5mm之间、或者优选地在2mm与3mm之间。如果两个折叠部分45设置在膜式包装材料44上,小切口可以设置在区域G1内,使得撕开膜式包装材料44可以被限制在L2与L3之间的空间内,如图9所示。这将增加撕开膜式包装材料的容易度。
根据一个实施例,第一部件10的突出部15可以不与第一辊20的凹陷部25完全互补,而是仅部分地可插入到第一辊20的凹陷部25中,但是这种布置足以形成膜式包装材料44的连续折叠部分45。
在进一步的实施例中,可以在第一部件10的突出部15的上游或下游设置沿膜式包装材料的行进方向被布置为“V形”、“\/形”或“/\形”的一对附加辊,以便协助膜式包装材料44的折叠。这种布置将允许对膜式包装材料44进行更加精确的折叠,以便获得期望宽度的折叠部分45。
涉及给定的数值时,“约”或“大约”意指包括指定值的10%内的数值。
“包括”意指包含但不限于单词“包括”后接的任何内容。因而,使用术语“包括”表明所列元件是必需的或强制的,但是其他元件是可选的并且可以或可以不存在。如本文所用的术语“包括”和“包含”是可彼此互换的。
“由…组成”意指包括并且限于短语“由…组成”后接的任何内容。因而,短语“由…组成”表明所列元件是必需的或强制的,并且不可以存在其他元件。
不定冠词“一个”或“一种”不排除复数,因而应被广义地对待。
“一个或多个”或“至少一个”意指包括1、2、3、4、5和更多,直至可以被本领域技术人员应用和理解的数目。

Claims (14)

1.一种用于生产具有连续折叠部分(45)的膜式包装材料(44)的设备(100),该设备包括:
-第一部件(10),该第一部件包括突出部(15);
-第一辊(20),该第一辊能够绕其纵向轴线(X)滚动,其中,该第一辊(20)在其外表面上设置有凹陷部(25),以用于接纳该第一部件(10)的突出部(15);
-驱动机构,该驱动机构用于使该膜式包装材料(44)沿路径(W)移动,其方式为使得该膜式包装材料的连续部分通过该第一部件(10)的突出部(15)被卷入该第一辊(20)的凹陷部(25),以致该膜式包装材料的连续部分被折叠,从而由于该第一部件(10)的突出部(15)相对于该第一辊(20)的凹陷部(25)的布置而形成具有重叠表面的连续折叠部分(45);
-粘结部件(30),该粘结部件设置在该第一辊(20)的下游、被布置成将该膜式包装材料(44)的连续折叠部分(45)的重叠表面粘附在一起。
2.根据权利要求1所述的设备(100),其中,该第一部件(10)是第二辊(10a),该第二辊包括位于其外表面上的所述突出部,所述第二辊(10a)围绕与该第一辊(20)的纵向轴线(X)平行的纵向轴线(X’)枢转。
3.根据权利要求2所述的设备(100),其中,这对辊(10a,20)被布置成使得,这些辊中的每个辊绕其纵向轴线(X)旋绕,在这些辊(10a,20)将该膜式包装材料(44)进给到其间时形成具有重叠表面的连续折叠部分(45)。
4.根据权利要求1所述的设备(100),其中,一个或多个折叠部分(45)在朝向该膜式包装材料(44)的纵向行进方向的横截面中具有基本上Z形状。
5.根据权利要求1所述的设备(100),其中,该第一部件(10)的突出部(15)、以及该第一辊(20)的凹陷部(25)以重复间隔沿其相应圆周设置或沿其整个圆周延伸,该突出部和该凹陷部被布置成使得该突出部(15)与该凹陷部(25)在很大程度上彼此互补,以允许形成该膜式包装材料(44)的折叠部分(45)。
6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的设备(100),其中,该突出部(15)被设置成呈朝向一侧倾斜布置的楔形形状,其中,该第一部件(10)的突出部(15)能够由具有与该突出部(15)在很大程度上互补的形状的该凹陷部(25)接纳,以允许形成该膜式包装材料(44)的连续折叠部分(45)。
7.根据前述权利要求1-5中任一项所述的设备(100),其中,该凹陷部(25)的宽度在0.5mm与5mm之间。
8.根据前述权利要求1-5中任一项所述的设备(100),其中,该凹陷部(25)的宽度在0.8mm与3mm之间。
9.根据前述权利要求1-5中任一项所述的设备(100),其中,该凹陷部(25)的宽度在1mm与2mm之间。
10.根据前述权利要求1-5中任一项所述的设备(100),其中,该粘结部件(30)被设置成呈能够转动或为静态的辊(30a)、喷嘴(30b)或块的形式。
11.根据前述权利要求1-5中任一项所述的设备(100),其中,该粘结部件(30)能够向该膜式包装材料(44)施加热或提供粘性材料。
12.根据前述权利要求1-5中任一项所述的设备(100),其中,该膜式包装材料(44)包括第一面和第二面,其中,形成一个或多个折叠部分的重叠表面以第一面粘附至第一面或第二面粘附至第二面的方式进行粘附。
13.一种生产具有连续折叠部分(45)的膜式包装材料(44)的方法,该方法包括:
a.在第一辊(20)与第一部件(10)之间提供膜式包装材料(44),该第一辊具有位于其外表面上的凹陷部(25),该第一部件具有突出部(15);
b.将该膜式包装材料(44)进给通过该第一辊(20)与该第一部件(10)之间;
c.通过该第一部件(10)的突出部(15)将该膜式包装材料(44)的连续部分卷入该第一辊(20)的凹陷部(25);
d.折叠该膜式包装材料(44)的连续部分,从而形成该膜式包装材料(44)的重叠表面;
e.粘附该膜式包装材料(44)的折叠部分(45)的重叠表面。
14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括卷取该折叠且粘附的膜式包装材料的步骤。
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