CN1294494A - 口香糖的加工和包装系统 - Google Patents

Abstract

一种用于连续制造、加工和包装最终的口香糖制品的方法和设备。该制品被挤压成一个连续的材料带或条(44),将该材料带压扁成近似于其最终的横截面尺寸和形状,然后插入到一个最后的定型装置(48)内。定型装置将口香糖制品保持在其最终的横截面尺寸和形状。然后,对口香糖成品的连续条进行刻线,再将其切割成单独的块,并用一个标准的包装机(49—50)单独地进行包裹。随后,被单独包裹起来的口香糖块可被成组地组装并包装成口香糖包。

Description

口香糖的加工和包装系统

本发明涉及对块状／棒状口香糖制品的制造、加工和包装的改进。

块状／棒状口香糖产品的制造和包装过程是耗费时间的并牵涉到大量的手工操作。块状／棒状口香糖，例如由Warner Lambert生产的Trident^牌口香糖，典型地在分批式熔锅中进行加工，用手工分成块，再用挤压机形成一个宽而平的连续片材，然后通过辊轧机、刻线机和切分机。将经划线的口香糖片材在它们被包裹和封装之前保存在冷却的调理室内。随后，将口香糖片材送往一包装机，在包装机上它们先被分成细长条，然后再被分成一块块的口香糖，接着进行包裹和封装。

有些块状的口香糖制品，例如泡泡糖，被制成绳状构形并从挤压机被直接送入包装机。该制品被辊压成截面大致为正方形的构形并由切割机构分割成单独的块。然后，对该单块制品进行包裹并包装。绳状口香糖的一种加工方法例如在美国专利No．4，940，594中进行过说明。

迄今为止，还不能使用一个连续的加工和包装系统来将块状／棒状口香糖制品包装在标准的块状口香糖包装纸内。这是由于标准的包装机为了进行包裹要求有尺寸精确并经过定型的口香糖块。

本发明的一个目的是提供一种改进的用于制备和包装块状和棒状口香糖的设备和方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于连续地挤压、加工和包装块状／棒状口香糖制品的设备和方法。本发明的一个附带的目的是提供一种设备和方法，以便节约生产某些口香糖制品时所浪费的大量时间并取消大量的手工操作。

本发明的又一个目的是提供一种设备和方法，用于将最终的口香糖制品形成细长带或条状材料，将这种带冷却并使其保持一定的横截面尺寸，然后再把这种带直接送入包裹和封装机。本发明的再一个目的是提供一种把最终的口香糖制品制成一定的尺寸并保持成一种扁平的带状构形以便可直接送给一个标准包装机的设备。

本发明提供了一种用于改进块状和棒状口香糖的制造、加工和包装的设备和方法。口香糖制品最好由连续的挤压方法制造。所制成的熔融的胶状制品由一个第二挤压设备制成一个连续的带状或条状材料。使口香糖材料的线材穿过一个冷却设备并进入一个最终的定型装置。该定型装置使材料维持具有精确的尺寸和形状的构形。定型装置包括多个平行的和垂直的辊件，它们将连续进给的口香糖材料加工成最终的尺寸并精加工成具有很高的尺寸精度。从定型装置输出的加工好的材料具有最终的特定的横截面尺寸和形状。

然后，将被冷却的并精确成形的连续材料带送入一个切割和包装机中，在该机器中，将口香糖制品分割成单个的口香糖制品块并分别进行包裹。经包裹的各个口香糖制品块由包装机包装，然后成组地将口香糖包装组装在一起以便在市场上出售。

与现有的生产和包装块状／棒状口香糖制品的系统相比，本发明具有如下所述的某些或全部优点：生产周期短，在生产过程中的工作量少，可同时加工和包装多种口味的制品，改善工艺过程的控制，降低劳动力消耗，减少工人的紧张的重复性操作，减少材料的搬运，以及减少复杂性。

参照附图及所附权利要求书，通过下面对本发明的描述，本发明的这些和其它方面及特征将会变得更加清楚。

图1是表示现有技术中生产块状口香糖制品的方法的流程图；

图2是表示根据本发明的优选创造性方法的流程图；

图3是本发明优选实施例的示意图，其中，图3A示出了其中一部分的一个替换实施例；

图4是根据本发明的一个口香糖定型装置的侧视图；

图5是图4所示定型装置的俯视图；

图6是表示图4和图5中所示定型装置的一部分的示意图；以及

图7是图6所示设备的剖视图，该剖视图是沿图6中的7-7线并沿箭头方向截取的。

本发明是对已知的用于生产在标准包装纸内的块状／棒状口香糖成品的方法和设备的改进。这些口香糖制品典型地包括成小扁块的口香糖，其尺寸约为长1-1／4英寸，宽3／8英寸而且厚1／6英寸。这种类型的商业制品包括由Warner Lambert公司销售的Trident^和Dentyne^牌产品。

图1示出了一种用于生产块状口香糖制品的公知方法。该方法总的用标号10表示。已知方法的一个例子例如在美国专利No．4，555，407中进行过描述。

口香糖典型地在一个分批式熔锅中，例如在一个Sigma桨片熔锅中被制成熔融的物质。这种加工方法在本领域中是公知的，例如，在美国专利Nos．4，329，369，和4，968，511中进行过描述。

用于制成口香糖成品的口香糖基质材料可以单独地制造，或者在同一熔锅中被加入到最终的口香糖成分中。一般地，口香糖基质材料用另外的方法制造，或者以分批式的方法或者以连续的挤压式方法来进行，并以固态或液态的形式供应到最终的口香糖熔锅中。用于生产口香糖基质材料的已知方法和设备例如可从美国专利Nos．4，187，320，5，397，580和5，419，919中得知。使口香糖基质材料与口香糖成品的各种成分，例如调味剂、甜味剂、填充剂、着色剂，软化剂以及类似配料混合，然后加工成最终的产品。

将大块的最终口香糖制品从Sigma桨式熔锅中取出并用一个挤压前设备13加工成一个连续的材料条。然后用手工将该材料切分成单个的块或“条”14。接着，或者直接用手或者使用把这些材料条插入挤压机的传送带地把所述材料条置于一个挤压机16中。挤压机把口香糖制品压平，使之变成宽而扁平的连续的制品片材18。这些口香糖片材一般大约有17-1／4英寸宽，大约1／6英寸高。

然后，将连续的口香糖片材送入一个辊压和刻线机20，在该机器上，将材料片材沿纵向刻划成相同数量的细长条，其宽度大约为1-1／4英寸。在刻线之后，用旋转的切刀将宽而扁平的经刻线的连续材料片材切分成长度约为17-18英寸的单独的片22。将这些片输送通过一个冷却通道或冷却室23，使其在那里充分冷却以便进行搬运。然后，用手把单独的片用手堆放在木制托盘上并移入一个冷却的调理室24内。该调理室可以控制制品的湿度和温度。将堆叠的经刻线的口香糖制品片在冷却室内放置几个小时到4-7天的时间，这取决于将材料调整到足以进行包装时所需的时间。

当需要进行进一步的处理和包装口香糖制品时，用手工把堆叠的片用手工输送给一个包装工作站26。这时，用人工将片(沿刻划线)分成大约为1-1／4英寸宽的细长条28，然后用人工把这些细长条送入包装机30。包装机30把口香糖材料切分成具有最终尺寸和形状(1-1／4×3／8×1／8英寸)的单独的条状口香糖块，并在步骤32中将它们单独地包裹起来。随后，包装机将各个包裹起来的口香糖块组装成组并将它们包装成一个口香糖包34。此后，如果需要的话，把口香糖包再组装成独立的复合包装(未示出)，以用于商业上的展示和出售。

十分重要的是，提供给包装机30的包裹部分的各口香糖块必须具有精确的尺寸，形状和表面光洁度。如果各口香糖块的尺寸不精确，则将不能恰当地或有效地用包装纸将它们包裹起来。

根据本发明的加工步骤示于图2中，而根据本发明的加工设备的示意图则表示于图3中(其中的一个替换实施例示于图3A中)。本发明的加工设备总的用参考标号40来表示。作为第一个步骤，利用传统的分批式熔锅或优选地在一个连续挤压过程中生产最终的口香糖材料42。用于连续挤压最终的口香糖制品的设备和方法例如在美国专利Nos．5，045，325和5，135，760中进行过描述。

然后，将大块的口香糖材料送入一个挤压机中，将其挤压成连续的材料带或条44。该材料带优选地为大约1-1／4英寸宽和大约1／6英寸(0．0167英寸)高。此后，根据本发明，使连续的材料带或条经受冷却。口香糖制品被连续地送入并通过冷却室或冷却通道46，在该处其温度从100°F以上降到80°F以下。

一旦口香糖制品带被冷却下来，就在步骤47中将粉末材料例如甘露糖醇／三硝基甲苯喷洒于其上，以有助于下一步的处理。然后，使最终的口香糖材料的连续带(条)通过一个定型装置48，该装置精确地控制口香糖的横截面尺寸和形状。(在图4～6中将更详细地描述该定型装置)。

然后，利用一个旋转的切刀将经过定型的材料带或条分割成细长条，接着再提供给一个标准的包装机49-50。该包装机用一个旋转的切刀将材料分割成单个的口香糖块49。将单个的口香糖块逐个地包裹起来。最后，把被逐个包裹起来的口香糖制品块50组装成组并包装成口香糖包52。如在本领域中所公知的那样，用一种常用的方式将各口香糖包装箱或装入袋中，以便用于商业上的展示和出售。

图3示意地示出了用于本发明方法的优选设备和装置。图3A表示一种替换方法，其中采用一种分批式方法来制造最终的口香糖制品。

如图3所示，将最终的口香糖基质材料配料，例如口香糖基质材料、调味剂、甜味剂、填充剂、着色剂、软化剂以及类似添加剂，加入一个连续的挤压装置41中。将最终的口香糖制品42进给到一个第二挤压装置43中，该挤压装置制造出材料的细长带或条44。可以如图所示地直接将口香糖制品42送入挤压机43，或者挤压到一个手推车之类的运输工具中然后卸料或引入挤压机43中。挤压机43的下游端设有一个挤出模头43′，它将材料挤压成所需的形状。这时，带44是连续的并优选地具有大约1-1／4英寸宽和大约1／6英寸(0．0167英寸)高的横截面。

从挤压机43输出的带44处于较高的温度(大约100°F)，因而为了进一步地进行加工，需要将其大致冷却到室温(约70-75°F)。因此，使材料带44穿过一个冷却室或冷却通道46。冷却室可以是任何传统形式的冷却室，但优选地为Greer制造的9通道Dx装置。当从冷却室46出来时，利用喷洒装置47在材料带上稍稍洒上一些粉末。然后，使连续的材料45通过定型装置48并被直接输送给标准的或传统的包装机49-50。在包装机中，用一个旋转切刀(未示出)将材料切割成单独的块，然后再对分开的块单独地进行包裹。

在一种替换的工艺过程中，可以将从冷却室46或定型装置48中排出的连续型材料45切成17～1／4英寸长。为此，可以在冷却室46或在定型装置48的下游设置一个旋转的切割装置(未示出)。某些传统的包装机为了能进行进一步的加工而要求口香糖制品条具有一个固定的长度。

如上所述，本发明可采用借助一种连续挤压方法(如图3所示)或者借助一种分批式方法制造的最终的口香糖材料。分批式方法示于图3A中。口香糖制品42′在一个分批式熔锅54内制成，并卸料到一个手推车56或类似的运输工具上。然后，将该材料放置于一个挤压设备中，例如挤压机43中，在该处，它被挤压成一个具有预定尺寸和形状的带或条44。分批式方法的其余部分和参照图3所说明的上述情况相同。

尽管上面提到口香糖基质材料是和最终的口香糖材料的其它成分一起被加入到连续挤压机41内或分批式熔锅内的，但也可以使用一个连续的挤压处理器并在一个连续的处理过程中制备最终的口香糖材料。这例如在美国专利Nos．5，045，325和5，1 35，760中进行过描述。另外，如果口香糖基质材料是单独制造的，则它可以用任何已知的或传统的工艺方法来生产，例如，用连续挤压机或分批式熔锅。采用这种程序进行的口香糖基质材料的制造例如在美国专利Nos．4，187，320，5，397和580 5，419，919中进行过描述。

通过对图1和图2中所示的工艺方法进行比较可以看出，本发明显著地简化了口香糖的加工和包装方法。与现有技术的方法相比，本发明更加有效，同时大大地降低了劳动强度。在口香糖制品被制成之后，它被立即挤压成带或条，在冷却室内被冷却，接着在一个定型装置中使其具有精确的尺寸和形状，然后立即进行切割和包装。这个成形-冷却-包装工艺过程在大约几分钟内完成，而不是像现有技术方法中那样需要经历几小时或者几天。

本发明不仅比现有技术的方法具有更高的效率，而且改善了口香糖成品的质量并延长了有效保存期。口香糖成品质量的改善是由于不必经受在现有技术方法中已知的老化效应或者没有污染的危险。消除了在调理室内与其它口味的口香糖制品混合或交叉污染的可能性。同时，减少了生产和存储块状口香糖制品所花费的厂房空间。

此外，与现有技术的方法相比，进行连续的包装操作所需的包装机的数目减少了。这种减少部分是由于因延长了生产时间并提高了生产速度而提高了包装效率。如果用挤压加工设备代替分批式熔锅，并取消多个辊压和刻线机构，则同样减少了用于生产口香糖成品所需的资金，设备数和厂房空间。通过减少需要维护的设备的数量也使操作和维修得以简化。

本发明的进一步的有利之处和优点包括：加快了生产周期，极大地减少或消除了生产过程中的劳动，可以同时加工多种口味的口香糖制品，改进了对工艺过程的控制，减少了材料的搬运和其复杂性。

用于将在包装之前的块状口香糖成品加工成其最终形状的一种优选的定型装置示于图4-7中。该装置总体用标号48表示。如图4和图5所示，最终的口香糖制品带或条45被放置于一个第一传送带装置64上。该传送带的顶部两侧设有侧轨66，以便于保持材料成一行。在传送带64的上方设置一个第一辗压辊68，它用于可靠地将最终的口香糖带45的形状保持成一个扁平的连续材料带45′。一个第二传送带装置70用于将材料输送到定型装置48内。第二组侧轨72用于协助将扁平的材料带保持在传送带70上。

最好，将倾斜的或呈漏斗状的导入部分67和71分别与侧轨66和72联合使用。定型装置48优选地用食用级金属，例如不锈钢制成，并且具有一个上部构件74和一个下部构件76。两个构件74和76被如图4所示地定位成一个位于另一个的上部并且由多个细长的导向销77(图4中示出了其中之一)和多个盘簧78导向和保持就位。销77使两个半部74和76保持对准。弹簧78用于帮助上半部74和下半部76相互均衡地定位，从而使其间的空间80具有恒定的尺寸。

两个半部74和76由一个均匀的水平调节机构82基本上保持成相互离开一个相等的距离。该机构包括一系列定位在装置48的四个拐角处和两个侧边上的螺纹销84。一个由调节轮88操纵的连续链条86用于同时旋转并调整所有的螺纹销84。另外，也采用一对张力轮90作为水平调节机构82的一部分，以便保持链条86处于张紧状态。

盘簧78被设置在沿装置48的两个端部开设的切口部分92内。弹簧78在上半部74和下半部76之间保持恒定的张力并与水平调节机构82连动，以便保持空间80的宽度的精确性。

采用三组平行辊94，96和98在装置48的内部辊压并调整材料条45′的厚度。辊组94，96和98分别由齿轮构件100，102和104驱动，而这些齿轮构件本身则由主驱动齿轮106和次级驱动齿轮108驱动。在这方面，驱动齿轮106由与电动机112相连的链条110驱动。电动机112驱动齿轮114，齿轮114则经由链条110驱动齿轮106。齿轮106又驱动齿轮102和104，从而驱动辊组96和98。齿轮102还驱动齿轮108，而齿轮108又驱动齿轮100和辊组94。

装置48的上部构件74具有一个连接于其上的金属板120，该金属板与材料条45轴向对齐地设置(见图6)。类似地，装置48的下部构件76具有一个连接于其上的对应的细长金属板122。金属板120和122彼此相互对置并用于限定使口香糖制品62通过的空间80。金属板120，122上具有开口115，用于定位辊92，94和96。为了便于口香糖材料45′进出空间80，将金属板120和122的前边缘和后边缘做成倾斜的或进行倒角，例如如图6中由标号124和126所示的那样。

多组垂直布置的辊／导向构件128设置在扁平金属板120和122上的开口129内。对此，为了易于理解，在图6中仅示出了一个辊128，在图7中示出了两个辊128；但是，辊是成对设置的，同时优选地在空间80内将四组辊设置在口香糖材料的侧面上。辊件优选地用金属材料制成，例如不锈钢。辊／导向构件128限定出最终的口香糖制品62′的精确的宽度130。

然后，使具有其最后的横截面尺寸、形状和表面光洁度的口香糖成品45′的连续带进入并穿过一个标准的块状／棒状口香糖包装机49-50。材料62′的带或条被旋转切刀分割成单独的块并被包裹起来。一旦各口香糖块被包裹好，它们就被组装成组或盒。然后，使最终的口香糖包装经受传统的处理和进一步加工。

尽管上面详细描述了实施本发明的最佳模式，但是熟悉本发明所涉及的技术领域的人员将会理解，有各种设计和实施例可实现由下述权利要求书所限定的本发明。

Claims (19)

1．一种用于制造、加工、定型和包装块状口香糖的方法，所述方法包括以下步骤：

制造口香糖材料的一部分；

将所述材料形成连续的材料带，所述材料带具有预定的横截面尺寸和形状；

冷却所述材料带；

定型所述材料，使之保持所述的预定的横截面尺寸和形状；

将所述的连续材料带分割成单独的材料块；以及

单独地包裹所述的各个材料块。

2．如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述的单独包裹的材料块组装成口香糖包。

3．如权利要求1所述的方法，其特征为，所述的分割所述材料的步骤包括用一个旋转切刀切割该材料。

4．一种用于连续包装口香糖材料的方法，包括以下步骤：

连续挤压所述材料的连续带；

将所述材料带连续地形成一个连续的基本上扁平的所述材料的条，它具有预定的横截面尺寸和形状；

冷却所述连续的扁平材料条；

将所述扁平的材料条连续地分割成所述材料的单独的块；以及

连续地包裹所述的各个材料块。

5．如权利要求4所述的方法，进一步包括连续地将所述连续的扁平材料条保持在所述预定尺寸和形状的步骤。

6．如权利要求5所述的方法，其特征为，所述材料被保持在一个定型装置中，该装置具有一个用于具有所述预定尺寸和形状的扁平材料条的流通路径。

7．如权利要求6所述的方法，其特征为，所述定型装置包括至少一组垂直设置的辊件和至少一组水平设置的辊件。

8．如权利要求7所述的方法，进一步包括一组成形板，它们可彼此相对地运动。

9．一种用于定型口香糖材料的连续条的装置，包括：

一个壳体，该壳体具有一个第一构件和第二构件，它们形成一个细长的扁平通路；

所述通路具有预定的对应于最终的口香糖制品的尺寸和形状的尺寸和形状；以及

至少一对辊件。

10．如权利要求9所述的装置，其特征为，所述第一构件具有一个形成所述通路的第一部分的第一板件，所述第二构件具有一个形成所述通路的第二部分的第二板件。

11．如权利要求10所述的装置，进一步包括用于基本上彼此相互平行地定位所述第一和第二板件的装置。

12．如权利要求9所述的装置，进一步包括用于彼此相对地偏压所述第一和第二构件的偏压装置。

13．如权利要求9所述的装置，其特征为，设置至少两对辊件。

14．如权利要求10所述的装置，其特征为，所述一组辊件是垂直设置的，所述另一组辊件是水平设置的。

15．如权利要求9所述的装置，进一步包括在所述壳体内的至少两对辊件，用于在所述通道内将所述连续的材料条保持在预定的尺寸和形状。

16．如权利要求15所述的装置，其特征为，在所述壳体内设置三对辊件。

17．一种用于连续制造、加工和包装块状口香糖材料的系统，所述系统包括：

一个用于将所述口香糖材料连续地成形为细长的连续材料带的挤压机；

一个用于将所述材料带连续地成形为连续的窄宽材料条的成形构件；

一个用于冷却所述的扁平材料条的冷却机构；

一个用于把所述扁平的材料条定型为预定的尺寸和形状的定型机构；

一个用于对所述连续的扁平材料条进行刻线并切割成单块材料的分割机构；以及

一个用于包裹所述单块材料的第一包装机构。

18．如权利要求17所述的系统，进一步包括一个第二包装机构，用于将所述包裹好的单块材料组装成口香糖包。

19．如权利要求17所述的系统，其特征为，所述冷却机构包括至少一组用于将所述连续的材料条成形为并保持在所述预定的尺寸和形状的辊件。

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