KR20040106353A - 평편한 바닥 백을 제작하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

평편한 바닥 백을 제작하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래의 수직 형성 및 채움 팩키징 장치(vertical form and fill packaging machine)에 신속 변경 모듈(quick change module)의 변형이 구성되어진, 수직 스탠딩 파우치(vertical stand-up pouch), 평편한 바닥 백(flat bottom bag) 또는 플렉시블 팩키지(flexible package) 및 이를 제작하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 튜브 상에 가로 밀봉(transverse seal)을 형성하기 이전에, 팩키징 튜브를 따라서 하나 또는 두개의 수직 주름을 생성함에 의해서 팩키징 필름의 단일의 시트로부터 수직 스탠딩 파우치 또는 평편한 바닥 백을 셍산하는 것을 포함한다. 상기의 주름들은 형성튜브의 베이스 상에 용이하게 설치되는 신속 변경 모듈(94)을 부분적으로 포함하며 종래의 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 고정 또는 정지 수정(104,105,106)을 이용하여 형성되어진다.

Description

평편한 바닥 백을 제작하기 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR MAKING FLAT BOTTOM BAGS}
수직 형성, 채움 및 밀봉 팩키징 장치(vertical form, fill and seal packaging machine)는, 칩(chip)과 이와 유사한 다른 제품의 백(bag)을 형성하고 채우고 밀봉하기 위한 스낵식품 산업에서 일반적으로 사용되어진다. 상기 팩키징 장치는 시트 롤(sheet roll)로부터 팩키징 필름을 취하고, 상기 필름을 제품 전달 실린더(product delivery cylinder) 둘레의 수직 튜브로 형성한다. 상기 수직 튜브는, 뒷면 밀봉(back seal)을 형성하도록 그 길이를 따라서 수직하게 밀봉되어진다. 상기 장치는, 수평한 가로 밀봉(transverse seal)을 형성하도록 튜브에 대해 한 쌍의 열-밀봉 죠우(heat-sealing jaw) 또는 페이싱(facing)을 적용한다. 상기 가로 밀봉은 아래의 백(bag) 상에서 상부 밀봉(top seal)으로 작용하며, 위쪽에서 채워지고 형성되어진 팩키지 상에서는 바닥 밀봉(bottom seal)으로서 작용한다. 감자칩과 같이 팩키지되어지는 제품은 제품 전달 실린더를 통하여 떨어뜨려지고, 튜브가 형성되어지며, 바닥 가로 밀봉에 걸쳐서 튜브 내에서 보유되어진다. 팩키지가 채워진 후에, 다른 팩키지 길이를 끌어내도록 필름 튜브(film tube)는 아랫방향으로 밀려진다. 가로 밀봉은 제품 위에 걸쳐서 형성되어지고, 따라서 이를 필름 튜브 내에 밀봉하고 제품의 팩키지를 형성한다. 상기 가로밀봉 아래의 팩키지는 밀봉부위를 수평하게 가로지르는 커팅(cutting)에 의해서 필름 튜브의 나머지로부터 분리되어진다.
상기 공정에서 사용되어진 팩키징 필름은 일반적으로 필름 컨버터(film converter)에 의해 생산되어진 합성 폴리머 재료이다. 예를 들어, 감자칩과 같은 제품을 팩키징하기 위하여 사용되어진 종래의 합성 필름은 도 1에서 도시되어지며, 도 1은 각각의 개별적인 실제 레이어(substantive layer)를 도시하는 필름의 단면의 개략도이다. 도 1은 일반적으로 금속화된 연신 프로필렌(metalized oriented polypropylene, OPP) 또는 금속화된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(metalized polyethylene terephtalate, PET)로 구성되는, 내부 또는 제품측면 레이어(16)를도시한다. 상기 레이어는 일반적으로 폴리에틸렌 압출(polyethylene extrusion)의 적층 레이어(laminate layer, 14)와 잉크 또는 그래픽 레이어(12)가 잇따르게 된다. 상기 잉크 레이어(12)는 일반적으로 투명한 바깥쪽 레이어(10)를 통하여 볼 수 있는 그래픽의 제공을 위하여 사용되어지며, 상기 레이어(10)는 일반적으로 OPP 또는 PET이다.
도 1에서 도시된 종래의 필름 구성은, 음식 제품의 팩키징을 위한 수직한 형성 및 채움 장치(vertical form and fill machine) 상에서 사용을 위하여 이상적으로는 적합하게 된다. 얇은 알루미늄 레이어로 일반적으로 금속화되어지는 금속화된 내부 레이어(16)는 우수한 장벽(barrier) 성질을 제공한다. 또한 외부 레이어(10) 및 내부 레이어(16)를 위한 OPP 또는 PET의 사용은 팩키지의 뒷면 밀봉 또는 가로 밀봉을 형성하는 다른 어떠한 표면에 필림의 어떠한 표면이라도 열 밀봉하는 것을 가능하게 한다. 대안적으로 재료는 종이 레이어 또는 비-실링 폴리머 레이어와 같이 그 자체 상에서 밀봉되지 않는 외부 레이어(12) 상에 사용되어질 수 있어서, 단지 내부 레이어(16) 만이 실링 표면으로서 사용되어지도록 한다.
도 1에서 도시된 필름 구성을 이용하여 형성되어진 일반적인 뒷면 밀봉은 도 2a 및 도 2b에서 도시되어진다. 도 2a는 필름의 튜브(tube) 상에서 형성되어지는 뒷면 밀봉(back seal)의 "랩 밀봉(lap seal)" 실시예의 개략도이며, 이는 외부 및 내부 레이어가 함께 밀봉되어질 수 있을 때 사용되어질 수 있다. 도 2b는 필름의튜브 상에서 형성되어지는 뒷면 밀봉의 "핀 밀봉(fin seal)"실시예의 개략도이며, 이는 외부 레이어가 실링 표면으로서 적절하지 않을 때 사용되어질 수 있다.
도 2a와 관련하여, 내부 금속화된 레이어(26)의 일부는 랩 밀봉을 형성하도록 화살표에 의해 도시되어진 부위 내에서 외부 레이어(20)의 일부분과 짝을 이룬다. 상기 부위 내의 밀봉은, 상기 부위 내의 필름에 열과 압력을 제공함에 의해서 얻어진다. 도 2a에서 도시되어진 랩 밀봉 설계는, 형성되어진 팩키지 내부에 위치되어지는 제품이 금속화된 내부 레이어(26)에 의해서 잉크 레이어로부터 보호되어지는 것을 보장한다.
도 2b에서 도시되어진 핀 밀봉의 변형도 역시 형성된 팩키지 내에 위치되어지는 제품이 금속화된 내부 레이어(26)에 의해서 잉크 레이어로부터 보호되어지게 된다. 또한, 외부 레이어(20)는 어떠한 제품과 접촉하지는 않는다. 그러나, 도 2b에서 도시되어진 실시예에서, 내부 레이어(26)는 접혀지게 되고, 화살표에 의해 도시된 부위 내에서 그 위에서 밀봉되어진다. 또한, 상기 밀봉은 도시된 영역 내의 필름에 열과 압력을 제공함에 의해서 수행되어진다.
수직 형성 및 채움 장치를 이용하여 표준 팩키지를 제작하기 위하여 랩 밀봉 또는 핀 밀봉이 사용되어지는 것에 관계없이, 최종 결과물은 도 3a에서 도시되어진 바와 같이 수평하게 방향화된 상부 및 하부 가로 밀봉(31,33)을 가지는 팩키지이다. 상기 팩키지는 종래의 기술에서 "수직 플렉스 백(vertical flex bag)" 또는 "필로우 파우치(pillow pouch)"로서 언급되어지며, 그리고 감자칩, 또띠아칩(tortilla chip), 그리고 다른 다양하게 시트(sheet)되어지고 압출되어진 제품과 같은 스낵 음식을 팩키징하기 위하여 일반적으로 사용되어진다. 도 2a 및 도 2b와 관련하여 논의되어지는 뒷면 밀봉은 백(bag)을 따라서 수직하게 되며, 비록 도 3a에서는 도시되지 않지만, 도 3a에서 도시된 팩키지의 뒷면 상에서 일반적으로 중앙에 있다. 바닥의 가로 밀봉(33)에 의해서 형성되어진 도 3a에서 도시된 팩키지 상의 좁고, 단일의 가장자리 베이스(edge base)로 인해서, 상기 종래의 팩키지는 한나의 단부 상에 세워질 때 특히 안정하지 않다. 이러한 단점은 도 4a, 4b, 4c에서 도시된 실시예와 같은 수평 스탠딩 파우치(horizontal stand-up pouch)의 전개에 의해서 팩키지 산업에서 소개되어졌다. 상기 도면으로부터 도시되어지는 바와 같이, 상기 수평 스탠딩 파우치는 두 개의 접촉 가장자리가 있는 상대적으로 넓고 평편한 베이스(47)를 가진다. 이는 파우치가 그 베이스(47) 상에서 수직하게 제공되어 지지되는 것을 허용한다. 그러나, 상기 수평 스탠딩 파우치의 제작은 표준의 수직한 형성, 채움 그리고 밀봉 장치의 사용을 포함하지 않으나, 비싸고 상대적으로 속도가 느린 파우치 형성, 채움 및 밀봉 장치를 사용하는 3-부재 구성을 포함한다.
도 4b 및 도 4c와 관련하여, 종래의 수평 스탠딩 파우치는 서로 짝을 이루는 세 개의 구별된 부재, 즉 전면 시트(41), 후면 시트(43) 그리고 베이스 시트(45)로 구성되어진다. 상기 전면 시트(41) 및 후면 시트(43)는 그 가장자리 둘레에서 일반적으로 열 밀봉(heat sealing)에 의해서 서로에 대해 밀봉되어진다. 그러나, 베이스 시트(45)는 도 4c에서 잘 도시되어진 바와 같이 전면 시트(41)와 후면 시트(43)의 바닥의 바깥쪽 가장자리에 베이스 시트의 바깥쪽 가장자리를 따라 고정되어진다. 이와 유사하게, 전면 시트(41)와 후면 시트(43)에 베이스 시트(45)의 짝을 이룸은 역시 열 밀봉에 의해 일반적으로 수행되어진다. 상기 수평 스탠딩 파우치가 3개의 부재로 구성되어지기 위한 요건은 표준 형성 및 채움 수직 플렉스 백(flex bag)에 비하여 제작하기에 현저하게 매우 비싸게 된다.
수평 스탠딩 파우치의 이용에 대한 추가적인 단점은, 수펴 스탠딩 파우치 장치의 초기 자본 지출과, 수직 플렉스 백에 비하여 팩키징 동안 요구되는 추가적인 기체 충전 체적(gas flush volume), 백(bag)의 크기를 변화시키는 증가된 중단시간(down time), 더 늦은 백 형성 속도, 그리고 감소된 백 크기의 범위이다. 예를 들어, 1 분당 60-100개 백의 체적 성능을 가진 미국 조지아의 Klick Lock Woodman에 의해 제작되어지는 Polaris 모델 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치는, 대당 75,000.00 달러의 범위에 있다. 분당 40-60개 백의 성능을 가진 미시간의 Roberts Packaging of Battle Creek에 의해 제작되어지는 일반적인 수평 스탠딩 파우치 제작 장치는 일반적으로 비용이 500,000.00 달러이다. 표준 수직 형성, 채움 및 밀봉 팩키지용 필름의 비용은 하나의 백당 약 0.04달러이며, 비교되는 수평 스탠딩 파우치는 약 두배 정도가 된다. 또한 수평 스탠딩 파우치는 두 배 이상의 산소 또는 질소의 기체 충전을 필요로 한다. 또한 수평 스탠딩 파우치 상에서 백 크기의 변경은 일반적으로 두 시간 이상을 필요로 하지만, 수직 형성 및 채움장치에서 백 크기는 몇 분 안에 변경되어질 수 있다. 또한 수평 스탠딩 파우치 장치 상에서 일반적인 백 크기의 범위는 4 온스(oz) 내지 10 온스에 있지만, 수직 형성 및 채움 장치는 일반적으로 1 온스 내지 24 온스의 크기 범위에 있는 백을 만들 수 있다.
그러나, 수직 형성 및 채움 장치에 비해서 수평 스탠딩 파우치 장치의 하나의 장점은, 백의 재밀폐(reclosing)를 위하여 백의 상부에서 지퍼 밀봉(zipper seal)을 더하는 상대적으로 간단한 추가적인 단계이다. 수직 형성 및 채움 장치는 일반적으로 실질적인 변형 또는/및 수평의 가로 밀봉들을 밀봉하도록 사용되어지는 밀봉 페이싱(seal facing)에 수평하게 방향화된 필름 상에서 미리 설치된(premounted) 지퍼 밀봉의 사용을 필요로 한다.
더 많은 스탠딩의 제공을 가지는 백을 생산하기 위하여 종래의 발명에서 취해진 대안적인 접근은 도3b에서 도시되어진 바와 같이 평편한 바닥 백의 구성이다. 상기 백은 종래의 필로우 파우치에 관하여 상기에서 기술되어진 바와 아주 유사한 방법으로 제작되어진다. 그러나, 백의 한쪽 측면 상에 수직 거싯(gusset, 37)을 형성하기 위하여, 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치는, 도 3b에서 도시되어진 거싯(37)이 되는 턱(tuck)을 형성하도록 팩키징 튜브 필름과 접촉하게 안쪽 및 바깥쪽으로 움직이는 밀봉 캐리지(sealing carriage)의 반대편 측면 상에 두 개의 움직일 수 있는 장치의 추가에 의해 실질적으로 변형되어져야만 한다. 특히, 튜브가 다음의백을 형성하도록 아래로 밀려지게 될 때, 상기 움직이는 삼각형 형상의 장치와의 접촉의 덕분에 가로 밀봉에 걸쳐서 두 개의 수직 턱(tuck)들이 팩키징 필름 상에서 형성되어질 때까지 두 개의 삼각형 형상의 장치는 팩키징 필름을 향하여 수평으로 움직여진다. 따라서 두 개의 삼각형 형상의 장치가 팩키징 튜브와 접촉을 하는 동안, 바닥의 가로 밀봉이 형성되어진다. 팩키지는 종이와 같이 비-밀봉가능한 외부레이어(30)로서 제작되어진다. 이는 가로 밀봉(31,33)들이 형성되어질 때, 팩키지의 각각의 수직 가장자리를 따라서 V형 거싯(37) 형성의 원인이 된다. 삼각형 형상의 장치는 여전히 팩키징 재료의 튜브와 접촉을 유지하지만, 제품은 형성 튜브(forming tube)를 통하여, 더 낮은 쪽 가로 밀봉(33)의 덕분으로 한쪽 단부에 밀봉되어지는 팩키징 필름의 튜브 속으로 떨어지게 된다. 이때 삼각형 형상의 장치는 팩키징 필름의 튜브와의 접촉으로부터 제거되어지고, 필름은 다음의 팩키지의 형성을 위하여 아래로 밀려지게 된다. 공정(process)은 반복되어져서, 팩키지의 더 낮은 가로 밀봉(33)과 팩키지의 더 높은 가로 밀봉(31)이 형성되어진다. 다음으로 상기 가로 밀봉은 절단되어지고, 따라서 도 3b에서 도시되어진 명확한 수직 거싯(37)을 가지는 장치로부터 형성되어지고 채워진 팩키지를 방출한다.
상기에서 기술된 종래의 방법은 V형 수직 거싯(37)으로 인해서 상대적으로 넓은 베이스를 가진 팩키지를 형성한다. 결과적으로, 종래의 기술에서 이는 평편한 바닥 백(flat bottom bag)으로서 언급되어진다. 상기 평편한 바닥 백은, 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치 상에서 형성되어진다는 점에서, 주된 병형에도 불구하고 이미 기술된 수평 스탠딩 파우치에 비해 장점적이다. 그러나, 평편한 바닥 백을 만드는 종래의 방법은 다수의 현저한 단점을 가진다. 예를 들어, 이동 삼각형-형상의 장치를 포함하는 수직 형성, 채움 및 밀봉장치를 수정하기 위한 설비투자비는 1대당 대략 30,000.00 달러이다. 표준 필로우 파우치 형상으로부터 스탠딩 백 형상으로 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치의 전환하는 변경시간(changeover time)은 상당하게 될 수 있고, 일반적으로 1/4 맨아워(man hour) 근처에 있다. 각각의 팩키지 형성 사이클동안, 위치 내로 그리고 위치로부터 움직이도록 삼각형 형상의 장치를 위하여 요구되어지는 모든 이동부분의 추가는, 수직 형성, 채움 및 밀봉장치에 또한 복잡성을 더하며, 필연적으로 유지보수의 문제로 된다. 중요하게는, 움직이는 삼각형 형상의 장치를 포함하도록 변형되어진 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치는, 수직 거싯을 형성하는 상기 움직이는 구성요소들 때문에, 상기 장치가 없는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 비해서 현저하게 느리다. 예를 들어, 6인치와 9인치 크기의 백의 형성에 있어서, 삼각형 형상의 이동 장치를 이용하는 수정된 수직 형성, 채움 및 밀봉장치를 위한 최대 운행 속도는 분당 15 내지 20 백의 범위에 있다. 상기 수정이 없는 표준 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치는 1분당 대략 40 백의 비율로 유사한 크기의 필로우 파우치를 제작할 수 있다.
결과적으로, 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치 기술 및 팩키징 필름의 단일의 시트를 이용하는, 종래의 수평 스탠딩 파우치의 외관 및 기능에 유사한 스탠딩 파우치를 형성하는 방법을 위한 필요성이 존재한다. 상기 방법은 수직 형성, 채움 및밀봉 장치의 필로우 파우치생산의 백 형성 속도를 유지하면서 수평 스탠딩 파우치와 비교하여 1개의 백(bag)당 감소된 필름 비용과, 크기 변경의 용이함, 더 작은 자본적 지출 그리고 백에 지퍼 밀봉을 용이하게 더하는 성능을 허용하여야 한다. 상기 방법은 표준 수직 플렉스 백을 형성하도록 일반적으로 사용되어지는 재료로 구성된 수직 스탠딩 파우치를 이상적으로 생산하여야 한다.
본 발명은 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 팩키징 장치(vertical form, fill and seal packaging machine)를 이용하여 제작된 수직 거싯(gusset)을 가지는 평편한 바닥 백(flat bottom bag) 및 수직 스탠딩 파우치(vertical stand-up pouch)와 스낵 식품의 판매를 위하여 적절한 스탠딩 백(stand-up bag)의 단일 구조를 제공하는 상기의 것을 제작하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 최소로 증가된 비용과 최소의 변형으로 스탠딩 팩키지(stand-up package)를 생산하기 위하여 현존하는 필름 컨버터(film converter) 및 팩키징 기술의 사용을 허용한다.
도 1은 종래의 팩키징 필림(packaging film)의 개략적인 단면도
도 2a는 종래의 랩 밀봉(lap seal)의 형성을 도시하는 팩키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도
도 2b는 종래의 핀 밀봉(fin seal)의 형성을 도시하는 팩키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도
도 3a는 종래의 수직 플렉스 백(flex bag)의 사시도
도 3b는 종래의 평편한 바닥 백(flat bottom bag)의 사시도
도 4a, 4b 및 4c는 종래의 수평 스탠딩파우치(horizontal stand-up pouch)의 사시도
도 5a는 본 발명의 방법의 수직 스탠딩 파우치 실시예에 의해 형성된 팩키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도
도 5b는 본 발명의 방법의 평편한 바닥 백 실시예에 의해 형성된 팩키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도
도 6a는 수직 형성 및 채움 장치의 형성 튜브 및 밀봉 죠우(sealing jaw)에 관련된 본 발명의 수직 스탠딩 파우치 실시예에서 터커 메커니즘(tucker mechanism), 형성 플레이트 그리고 인장 바아(tension bar)의 사시도
도 6b는 수직 형성 및 채움 장치의 형성 튜브 및 밀봉 죠우에 관련된 본 발명의 평편한 바닥 백 실시예에서 터커 메커니즘, 형성 플레이트 그리고 인장 바아의 사시도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 수직 스탠딩 백의 사시도
도 8은 본 발명의 터커 메커니즘의 한 실시예의 사시도
도 9a는 형성 튜브의 바닥 아래에서 본 발명의 신속 변화 모듈(quick change module)의 한 실시예에 대한 사시도
도 9b는 도 9a의 선 9b-9b를 따라 취해진 형성 튜브의 바닥에 부착된 신속 변화 모듈의 한 실시예의 단면도
도 9b는 본 발명의 신속 변화 모듈의 한 실시예의 측면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 형성 튜브 102 : 인장 바아
104 : 형성 플레이트 108 : 밀봉 죠우
110 : 내부 레이어 116 : 외부 레이어
제시된 본 발명은, 형성 튜브(forming tube) 아래에 위치되어지는 한 쌍이상의 형성 플레이트(forming plate)와, 장치의 프레임에 설치되어진 한 쌍이상의 고정 터커(stationary tucker) 메커니즘으로 구성된 신속 변경 모듈로 약간 수정된, 수직의 형성, 채움 및 밀봉 장치(vertical form, fill and seal machine)를 이용하는 단일의 시트 재료로 구성된 수직 거싯(gusset)을 가지는 수직 스탠딩 파우치 또는 평편한 바닥 백(flat bottom bag)을 생산하는 것을 포함한다. 각각의 터커 메커니즘은 한 쌍의 플레이트 사이에 위치되어지고, 따라서 형성되어지는 동안 백의 길이를 따라 수직 터커를 생성한다. 백 상의 그래픽은, 수직 스탠딩 파우치을 제작하도록 본 발명을 이용할 때 표준 프리젠테이션으로부터 90ㅀ로 방향화 되어진다. 따라서 형성된 백 상의 가로 밀봉(transverse seal)은, 백이 디스플레이 상에 놓여질 때, 수직하게 방향화되어진다. 역으로, 본 발명에 의해 형성된 평편한 바닥 백 상의 가로밀봉은, 백이 디스플레이 상에 놓여질 때, 수평하게 방향화되어진다. 상기와 같이 형성된 백은, 백의 각각의 수직 면 상의 "V"형 거싯의 덕분에 안정적인 "평편한 바닥"을 제공한다.
결과적으로, 제시된 방법 및 형성된 백은 종래의 수평 스탠딩 파우치 및 평편한 바닥 백에 비해서 실질적으로 개선되어진다. 상기 방법은 매우 작은 변형을 요구하는 현재의 수직 형성 및 채움 장치에 작용한다. 여기는 움직이는 부분 또는 관련된 죠우 캐리지(jaw carriage) 변형은 없다. 백 제조자는 간단한 종래의 변화로서 필로우 파우치 형상으로 용이하게 다시 전환할 수 있다. 필로우 파우치에서 재료로 사용되어진 동일한 금속화되거나 또는 깨끗한 적층제(lamination)는 본 발명으로 사용되어질 수도 있고 따라서 백(bag) 비용 마다에서 절약이 된다.
본 발명은 형성 플레이트와, 그리고 수직 스탠딩 파우치를 만들 때, 형성 플레이트로부터 형성 튜브의 반대편 상에 인장 바아(tension bar)를 구성하는 신속한 변화모듈을 이용한다. 상기 모듈은 형성 튜브의 바닥에 용이하게 부착되며, 따라서 표준 필로우 백 제조로의 전환을 신속하고 간단하게 한다.
본 발명의 상기의 특징 및 장점 뿐만 아니라 추가적인 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명백하게 되어질 것이다.
본 발명의 특징이라고 고려되는 신규한 특성은 첨부된 청구항에서 개시되어진다. 그러나 본 발명 그 자체 뿐만 아니라 선호적인 사용상태, 그리고 목적 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 실례적인 실시예의 상세한 설명을 참고로 하면 더욱 잘 이해되어질 것이다.
A. 수직 스탠딩 파우치(vertical Stand-up Pouch)
도 5a 및 도 6a는 수직 스탠딩 파우치(vertical stand-up pouch)의 제조와관련되며, 본 발명에 의해 제시된 방법으로 사용되는 기본 구성요소를 도시하고 있다. 달리 다른 언급이 없다면 모든 도면에 걸쳐서 동일한 도면부호는 동일한 대응 구성요소를 나타내도록 사용되어진다. 도 5a는 본 발명의 방법에 의해 형성된 팩키징 재료(필름)의 튜브의 개략적인 단면도이다. 도 5a에서 도시된 팩키징 필름의 튜브는 도 6a의 형성 튜브(forming tube, 101)의 아래에서의 단면과 같이 도시되어진다. 팩키징 필름의 튜브는 외부 레이어(outer layer, 116)와 내부 레이어(inner layer, 110)로 구성되어지고, 도 1과 관련하여 언급되어진 바와 같이 표준 수직 플렉스 백(flex bag)을 제작하기 위한분야에서 일반적으로 사용되어지는 재료로 구성될 수 있다. 종래의 수직 형성 및 채움 장치 방법의 논의와 관련하여 상기에서 기술되어진 바와 같이, 도 5a의 튜브는 수직 뒷면 밀봉(back seal)을 가진 필름의 하나의 시트를 밀봉함에 의해서 형성되어진다.
도 6a는 종래의 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치로 사용되어지는 것과 관련하여 일반적인 형성 튜브(forming tube, 101)를 도시하고 있다. 상기 형성 튜브(101)는 원통형이 될 수 있으며, 사각형 단면을 가질 수 있으며, 또는 어떠한 형상의 수로 될 수 있지만, 도시된 원통형이 선호적이다. 도 5a에서 도시되어진 필름은 먼저 도 6a의 형성 튜브 둘레에서 형성되어진다. 상기 형성 튜브(101)가 도시되어져 있지만 일반적으로 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 일체적으로 부착되어질 수도 있다. 도 6a에서는, 한 쌍의 종래의 밀봉 죠우(sealing jaw, 108)가 도시되어져 있다. 도 6a에서 도시되지 않은 것은, 상기 밀봉 죠우가 형성 튜브(101) 아래에서 설치되어지는 밀봉 죠우 캐리지(sealing jay carriage)이다.
상기에서 기술된 바와 같이, 수직 플렉스 백 제작에 있어서 종래의 관습은 형성 튜브(101) 둘레에서 분리되어 있는 연속적인 팩키징 필름의 공급을 포함한다. 형성 튜브(101) 둘레에서 필름 튜브를 형성하도록 하기 위하여 뒷면 밀봉은 필름의 단일 레이어 상에서 형성되어진다. 밀봉 죠우(108)는 팩키징 필름의 튜브 상에서 닫혀지고, 따라서 바닥 가로 밀봉을 형성한다. 다음으로 제품(product)은 형성 튜브(101)을 통하여 팩키징 필름의 튜브 속으로 떨어뜨려 진다. 다음으로, 튜브는 (도시되지 않은) 회전 벨트(rotating belt)에 대해서 마찰에 의해 아랫방향으로 구동되어지고, 밀봉 죠우(108)는 튜브 내부에서 발견된 제품의 레벨(level) 위쪽에서 다른 가로 밀봉을 형성하도록 사용되어진다. 그 이후 상기 밀봉은 가로방향으로 절단되어져서, 상부 가로 밀봉이 아래의 채워진 백의 상부에서 형성되어지고, 바닥 가로밀봉은 위쪽의 팩키징 필름의 튜브 상에서 형성되어진다. 상기에서 기술된 종래의 과정동안 팩키징 필름은, 필름이 형성 튜브(101) 아래로 이동될 때 장치의 작동자에 의해서 판독가능하게 되도록 방향화되어진다. 상기 방향화는, 도 3a에서 도시되어진 바와 같이 바닥 가로 밀봉(33) 상에서 지탱되어지는 동안, 형성된 백이 판매 선반 상에 배치되어질 때 소비자에 의해서 판독가능하게 되는 형성된 종래의 백 상에 그래픽(graphic, 39)을 제공한다. 다음에서 더욱 상세하게 기술되어지는 바와 같이, 본 출원인의 발명을 위한 필름 팩키징 상의 그래픽의 방향화는 종래의 방향화로부터 90ㅀ 벗어나게 되어서, 필름이 도 6a의 형성 튜브(101) 아래로 당겨지게 될 때, 수직 형성 및 채움 장치의 작동자에 의해 보여지게되는 측면이 나타나도록 한다. 다시 말해서, 팩키징 필름 상의 그래픽은 필름의 운행 방향에 수직하게 방향화되어진다.
본 발명은 종래의 수직, 형성 및 채움 장치에 3개의 기본 구성요소를 더한다. 두개의 형성 플레이트(forming plate, 104)와 하나의 인장 바아(tension bar, 102)는, 도 5a의 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 튜브의 내부로부터 인장(tension) 하에 있는 팩키징 필름 튜브를 유지하도록 사용되어진다. 도 6a에서 도시된 바와 같이, 형성 플레이트(104)와 인장바아(102)는 형성 튜브(101)에 직접 부착되어질 수 있거나, 또는 형성 플레이트(104) 및 인장바아(102)가 팩키징 재료의 튜브 내에, 형성 튜브(101)의 바닥 아래에, 그리고 열 밀봉 죠우(heat sealing jaw, 108)의 위쪽에 위치되어지는 동안 대안적으로 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치 상의 특정의지지 구조체(supporting structure)에 부착되어질 수 있다.
인장(tension)은 필름의 외부 상에, 그리고 형성 플레이트(104)에 의해 제공되어진 인장의 반대방향으로, 상기 형성 플레이트(104) 사이에 위치되어지며 여기서는 터커 바아(106)로 언급되어지는 고정되거나 또는 정지된 터커 메커니즘(tucker mechanism, 106)에 의해 제공되어진다. 상기 터커 바아(106)는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치를 위한 밀봉 캐리지에 부착되는 것이 선호되며, 3개의 모든 축(내부/외부, 위/아래, 정면/배면)을 따라서 조절가능하게 된다. 대안적으로 터커 바아(106)는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치의 프레임 또는 필림 튜브의 외부에서 그 기능을 지지할 수 있는 다른 지점에 부착되어질 수 있다. 3개의 모든 축에서 상기의 조절(adjustment)은, 수직 형성 및 채움 장치가 표준 작업으로 다시 전환하는 방법으로부터 터커 바아(106)가 용이하게 움직여질 수 있도록 하며, 도 6a에서 도시된 실시예에서는, 단단하게 되어질 때 터커 바아(106)를 제 위치에 잠글 수 있는 인장 스크류(tension screw, 162)에 의해서 수행되어진다. 터커 바아(106)가 조절가능하게 되는 동안, 종래의 기술과는 달리 작동되는 동안 고정되거나 또는 정지되어진다. 따라서, 본 발명은 백(bag)의 제작동안, 터커 메커니즘에 이동부분이 없다는 점에서 종래의 기술에 대한 실질적인 개선이 된다. 이러한 개선은 터커 바아(106)를 "정지" 또는 "고정"으로 언급할 때 출원인이 기술하도록 의도하는 것이다. 상기의 정지 터커 바아의 특성으로 인하여, 백 제작 속도는 통상의 필로우 파우치 제작 비율과 대적할 수 있다.
(형성 플레이트(104)를 향한) 위치 속으로 앞쪽으로 움직여질 때, 터커 바아(106)는 두개의 형성 플레이트(104) 사이의 팩키징 필름의 튜브 내에 주름(crease) 또는 접힘(fold)를 제공한다. 상기 주름은, 가로 밀봉의 형성 이전에 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어진다. 따라서, 가로 밀봉이 형성되어질 때, 상기 주름은 팩키지의 한쪽 측면의 일체된 특성이 된다. 그 이후, 수직 형성 및 채움 장치는 기본적으로 종래의 기술에서 이미 설명된 바와 같이 작동하는데, 실링 죠우(108)는 하부의 가로 밀봉을 형성하고, 제품은 형성 튜브(101)를 통하여 (이제 한쪽 면 상에주름을 가지는) 팩키징 필름의 밀봉된 튜브 속으로 도입되어지고, 상부 가로 밀봉이 형성되어지고, 따라서 팩키징을 완성하게 된다. 그러나, 종래의 팩키징 및 본 출원인의 팩키징 사이의 주된 차이점은, 고정 메커니즘을 이용하여 (차후에 형성된 팩키지의 바닥이 되는) 한쪽 면 상에서 주름(crease)이 형성되어지고, 본 발명에 의해 사용되어지는 팩키징 필름 상의 그래픽은, 형성된 팩키지가 주름을 가진 단부 상에 세워지게 될 때 그래픽이 소비자에 의해 판독되어질 수 있도록 방향화되어지는 것이다.
본 발명의 형성된 팩키지의 실례 도 7a 및 도 7b에서 도시되어지며, 상기 도면은 앞서 기술된 바와 같이 방향화된 그래픽(179)을 가지는 팩키징 필름(116)의 외부 레이어를 도시하고 있다. 도 7a 및 도 7b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 수직 스탠딩 파우치의 구성(construction)은 도 3a에서 도시된 종래의 수직 플렉스 백과 특성을 공유한다. 그러나, 본 발명의 수직 스탠딩 백의 가로 밀봉(131,133)은, 도 7b에서 도시되어진 바와 같이 백이 한쪽 단부 상에서 세워지게 될 때, 수직하게 방향화되어진다. 도 7a는 도 5a 및 도 6a와 관련하여 기술되어진 형성 플레이트(104) 및 터커 바아(106)에 의해 형성되어진 주름(176)을 도시하고 있다.
도 6a로 돌아와서, 본 발명에 포함되어질 수 있는 다른 선택적인 특성은 형성 튜브(101) 내에 전환 플레이트(diversion plate, 160)의 사용이다. 도시된 실시예에서, 상기 전환 플레이트(160)는 형성 튜브(101)의 바닥으로부터 형성 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정 거리(예를 들어, 2 또는 3인치 이상)까지 연장되는 형성 튜브(101)의 내부에 수직하게 용접되어지는 평편한 플레이트이며, 여기서 형성 튜브(101)의 내부에 대해서 밀봉되어진다.
선호적인 실시예에서 전환 플레이트(160)는 두가지 기능을 수행한다. 첫째로 전환 플레이트(160)는, 주름이 팩키징 필름의 튜브 상에 형성되어지는 영역으로부터 벗어나는 형성 튜브(101)의 아래로 떨어지는 제품을 유지한다. 둘째로, 상기 전환 플레이트(160)는 기체 또는 질소 충전(flush)을 취한 채널로서 사용되어질 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 형성 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정한 지점에서 전환 플레이트(160)는 형성 튜브(101)에 대해서 플레이트(160)의 상부에서 밀봉된다. 외부 기체(예를 들어, 질소 또는 산소) 공급원과, 전환 플레이트(160)과 형성 튜브(101)의 사이에 형성되는 공동부(cavity) 사이에서 기체 연통(gas communication)을 제공하기 위하여, (도시되지 않은) 상기 밀봉의 아래에는 구멍(orifice)이 형성 튜브(101) 속으로 드릴(drill)되어질 수 있다. 도 6a에서 도시되어진 전환 플레이트(160)는 평편한 플레이트이지만, 만일 필름의 튜브 상에서 턱(tuck)이 형성되어지는 영역으로부터 제품이 벗어나게 전환하는 기능을 수행한다면, 예를 들어 곡선의 표면을 가지는 다양한 형태로도 될 수 있는 것으로 이해되어진다.
기체 충전을 위한 채널로서 전환 플레이트(diversion plate, 160)를 사용함에 의해서, 본 발명은 종래의 기술에서 동일한 기능을 일반적으로 수행하는 형성 튜브(101) 내에 위치되어지는 별개의 기체 튜브를 위한 필요성을 제거한다. 전환 플레이트(160) 및 형성 튜브의 내부에 의해 형성되어진 상대적으로 큰 체적의 채널의 제공에 의해 추가된 장점은, 충전된 기체의 상대적으로 큰 체적이 종래의 기체 튜브에 비해서 현저하게 느린 기체 속도로 충전되어지고 부분적으로 형성되어진 팩키지 속으로 주입되어질 수 있다는 것이다. 이러한 것은, 만일 종래의 충전 튜브(flushing tube)에 의해 형성 튜브 속으로 다시 날려지게 되는 저 중량(low weight) 제품을 포함할 수 있는 본 발명의 실시예를 이용하는 팩키지의 채움을 허용한다.
도 8은 터커 바아(tucker bar, 106)의 선호적인 실시예를 도시한다. 상기 터커 바아(106)의 실시예는 서포트(support, 182)에 부착되어진 헤드(head, 180)을 포함한다. 도 8 상에서 점선으로 도시되어진 기체 채널(gas channel, 184)은 상기 서포트(182)와 헤드(180) 내에 드릴되어진다. 상기 기체 채널(184)은 서포트(182)를 통하여, 헤드(180)를 통하여 그리고 세 개의 구멍(186)을 통하여 (도시되지 않은)외부 기체 공급원으로부터 기체 연통(gas communication)을 제공한다. 상기 기체 채널(184)은 백(bag)의 형성동안 터커 바아를 안쪽 및 바깥쪽으로 움직일 필요없이, 형성 및 밀봉 작동을 통하여 도 5a에서 도시되어진 턱(tuck)을 단단하게 유지하는데 도움이 되는, 가압된 기체(일반적으로는 공기)의 계량된 분출(metered burst)을 허용한다. (백 제작) 작업동안, 터커 바아(106)는 항상 고정되어져야 하는 것이 주목된다. 또한 헤드(180)는 터커 바아(106) 및 형성 플레이트(104)에 의해 형성되어진 주름(crease)의 전체 길이를 따라서 연장될 수 없는 것이 주목된다. 나아가, 밀봉 죠우(108)가 필름의 튜브 상에서 밀폐되어질 때, 필름의 튜브의 측면 치수는 변화되어지는 것이 이해된다. 이러한 모든 사실은 구멍(186)으로부터 분출되는 가압된 공기의 사용에 의해서 보상되어진다. 가압된 공기는, 형성 및 밀봉 공정의 다양한 단계에서 형성되어질 때, 턱(tuck) 상에 균일한 정도의 압력을 유지한다. 공기 분출은 연속적일 수 있지만, 다음의 백을 위한 필름이 가로 밀봉의 완성을 통하여 아래로 당겨질 대 시작하도록 계량되어지는 것이 선호된다.
헤드(180)는 논-스틱(non-stick) 재료로 만들어질 수 있자만, 테프론(teflon)이 선호된다. 대안적인 실시예에 있어서, 터커 바아(106)는 테프론으로 코팅되어진 헤드 부분(180)을 가진 하나의 일체화된 부재의 금속으로 구성될 수 있다. 헤드(180)의 곡선의 접촉 영역은, 형성 튜브의 아래쪽에서 아래로 당겨질 대 팩키징 필름의 파열없이 도 5a에서 도시되어진 턱의 연속된 형성을 허용한다. 비록 3개의 구멍(186)이 도시되어지지만, 헤드(180)는 하나부터 여러개의 구멍으로 구성될 수 있다.
가로 밀봉이 도 6a의 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어질 때, 필름 퓨브의 폭에서의 변화를 추가적으로 보상하도록, 인장 바아(102)는 상기 인장 바아(102)의 길이를 따라서 필름의 상기 튜브의 중심으로부터 바깥쪽으로 벗어나게 휘어지며,형성 플레이트(104)는 수평 힌지(105)에 의해 힌지되어지는 것이 주목된다. 만일 인장 바아(102)가 다르게 (엄밀하게는 수직하게) 설계되어진다면, 과도한 느슨함(slack)이 가로 밀봉 근처의 필름 튜브의 영역에서 발생된다. 상기 형성 플레이트(104)는, 낮은쪽 가로 밀봉이 형성되어지는 동안 형성 플레이트가 약간 안쪽으로 (서로를 향하여) 접혀지도록 하는 수평 힌지(105)를 포함한다. 그렇지 않다면, 팩키징 필름의 튜브는 상기 단계동안 형성 플레이트(104)의 단부(tip)에 의해서 파열되어지게 된다.
본 발명은 종래의 수평 스탠딩 파우치 및 이를 제작하기 위한 방법에 비하여 수많은 장점을 가진 스탠딩 파우치를 제작하는 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
상기의 장점들의 실제 예는 다음의 표 1에서 도시되어진다.
표 1 현행 수직 플렉스 백 상업적으로 이용가능한 수평 스탠딩 파우치 본 출원인의 수직 스탠딩 백
장치 타입 표준 수직 FFS 파우치 형성, 채움및 밀봉 표준 수직 FFS
장치 비용 75,000.00 달러 500,000.00 달러 75,000.00 달러
필름 비용 0.04 달러/백(bag) 0.08 달러/백(bag) 0.04 달러/백(bag)
기체 충전 산소 2% 이하 산소 5% 까지 산소 2% 이하
크기 변경 용이, 전자 변경 2시간 용이, 전자 변경
형식 변경 플렉스 백(bag)만 스탠딩 파우치만 양자 가능간단한 변경
연속 공급지퍼 옵션 아니오 예 예
인치(inch)당백 크기 범위 (폭/높이)5/5 내지 14/24 (폭/높이)5/5 내지 10/12 (폭/높이)5/5 내지 24/11
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 현행 수직 형성, 채움 및 충전 장치 기술을이용하면 허용되지 않는 연속 공급 지퍼 옵션(continuous feed zipper option)은 본 출원인의 발명에서는 사용가능하다. 이는 본 발명의 팩키징 필름 상에서 사용되는 필름 그래픽의 방향화(orientation) 때문이다. 그래픽은 종래의 기술로부터 90ㅀ 방향화되어지기 때문에, 지퍼 밀봉(zipper seal)은 튜브로 형성되어지고 결과적으로 팩키지로 형성되이질 때, 팩키징 필름을 따라서 형성 튜브의 아래로 수직 라인에서 연속적으로 운영되어질 수 있다. 이러한 것은 종래의 기술로는 가능하지 않은데, 이는 지퍼 밀봉의 연속된 수직 스트립의 상기 방향성이 팩키지가 형성되어지고 전시를 위하여 세워질 때 상기 밀봉이 수직한 방향으로 위치되도록 하기 때문이다.
또한 본 발명의 종래의 평편한 바닥 백(flat bottom bag)을 제작하기 위합 방법에 비해 개선된 것이다. 본 출원인의 터커 메커니즘은 백(bag)의 형성동안 고정되기 때문에, 본 발명은 거싯(gusset)의 형성을 위한 필름 튜브에 대해 밀려지는 이동부분(moving part)을 위한 필요성을 제거한다. 상기 이동부분의 제거는 백의 제작 비율의 증가를 허용하며, 필로우 파우치 생산으로의 전환 시간이 현저하게 감소되도록 하며, 유지보수의 문제가 현저하게 낮아지도록 한다.
B. 평편한 바닥 백(Flat Bottom Bag)
도 5b 및 도 6b는 평편한 바닥 백의 제조와 관련되는 본 발명의 제시된 방법을 이용한 기본 구성요소를 도시하고 있다. 도 5b는 본 발명의 방법에 의해 형성된팩키징 재료(필름)의 튜브에 대한 개략적인 단면도이다. 도 5b에서 도시된 팩키징 필름의 튜브는 (도 5b에서 점선으로 도시된) 도 6b의 형성튜브(forming tube, 101)의 아래에서 단면으로 도시되어진다. 팩키징 필름의 튜브는 외부 레이어(116)과 내부 레이어(110)로 구성되며, 도 1과 관련하여 기술된 바와 같이 표준 수직 플렉스 백(standard vertical flex bag)의 제작을 위하여 당해분야에서 일반적으로 사용되어지는 재료로 구성될 수 있다. 그러나, 아래에서 명백하게 되는 이유로 인하여, 본 발명의 백에 대한 선호적인 실시예는, 종이와 같이 그 자체 상에서 밀봉가능하지 않은 외부 레이어(116)로 구성된다. 도 5b의 튜브는 종래의 수직 형성 및 채움 방법의 논의와 관련하여 상기에서 기술되어진 바와 같이 수직 뒷면 밀봉(vertical back seal)으로 필름의 시트를 밀봉함에 의해서 형성되어진다.
도 6b는 종래의 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치로 사용되어지는 것과 관련하여 일반적인 형성튜브(101)를 도시하고 있다. 상기 형성튜브(101)는 원통형이 될 수 있으며, 사각형 단면 또는 어떠한 수의 형상을 가질 수 있지만, 도시된 원통형이 선호된다. 도 5b에서 도시된 필름은 처음에는 도 6b의 형성튜브(101) 둘레에서 형성되어진다. 상기 형성튜브(101)도 도시되어져 있지만, 일반적으로는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 일체적으로 부착되어진다. 도 6b에서는 한 쌍의 종래의 밀봉죠우(sealing jaw, 108)가 도시되어져 있다. 상기 밀봉 죠우(108)가 형성튜브(101) 아래에서 그 위에 설치되어지는 밀봉 죠우 캐리지(sealing jaw carriage)는 도시되어 있지 않다.
상기에서 기술된 바와 같이, 수직 플렉스 백(vertical flex bag) 제작에 있어서 종래의 관습은, 형성 튜브(101) 둘레에서 분리되어 있는 연속적인 팩키징 필름의 공급을 포함한다. 형성 튜브(101) 둘레에서 필름 튜브를 형성하기 위하여, 뒷면 밀봉은 필름의 단일 레이어 상에서 형성되어진다. 밀봉 죠우(108)는 팩키징 필름의 형성된 튜브 상에 밀폐되고, 따라서 바닥 가로밀봉(bottom transverse seal)을 형성한다. 다음으로 제품은 형성튜브(101)를 통하여 팩키징 필름의 튜브 속으로 떨어뜨려 진다. 다음으로 튜브는 (도시되지 않은) 회전 벨트(rotating belt)에 대해서 마찰에 의해 아래로 구동되어지고, 밀봉 죠우(108)는 튜브 내부에서 발견되어지는 제품의 수준(level) 위쪽에서 다른 가로 밀봉을 형성하도록 사용되어진다. 그 이후 상기 밀봉은 가로로 절단되어져서, 상부 가로 밀봉이 아래의 채워진 백의 상부에서 형성되어지고, 바닥 가로 밀봉이 상부의 팩키지 필름의 튜브 상에서 형성되어지도록 한다. 상기에서 설명된 종래 기술의 과정동안 팩키징 필름은, 필름이 형성 튜브(101) 아래로 이동될 때 장치의 작동자에 의해 판독가능하게 되도록 방향화되어진다. 상기 방향화(orientation)는, 도 3a에서 도시되어진 바와 같이 그 바닥 가로 밀봉(33) 상에서 지탱되어지는 동안, 형성된 백이 판매 선반 상에 배치되어질 때 소비자에 의해서 판독가능하게 되는 형성된 종래의 백 상에 그래픽(graphic, 39)을 제공한다.
본 발명은 종래의 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 두개의 기본 구성요소를더한다. 도 5b에서 도시된 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 두 쌍의 정지 또는 고정 형성 플레이트(forming plate, 104,105)는 상기 튜브 내부로부터 인장(tension)에 있는 팩키징 필름 튜브를 유지하도록 사용되어진다. 도 6b에서 도시되어진 바와 같이, 형성튜브(101)의 바닥 아래에서 그리고 열 밀봉 죠우(heat sealing jaw, 108)의 위쪽의 팩키징 필름의 튜브 내에 형성 플레이트(104,105)들이 위치되어지는 동안, 형성 플레이트(104,105)는 형성 튜브(101)에 또는 대안적으로는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치 상의 특정 지지구조체(supporting structure)에 직접적으로 부착되어질 수 있다.
인장(tension)은 필름의 외부 상에 그리고 형성 플레이트(104,105)에 의해 제공되어진 인장의 반대방향으로, 상기 형성 플레이트 (104,105) 사이에 위치되어지며 여기서는 대안적으로 터커 바아(tucker bar, 106,107)로 언급된 정지 또는 고정된 터커 메커니즘(tucker mechanism, 106,107)에 의해 제공되어진다. 상기 터커 바아(106,107)는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치를 위한 밀봉 캐리지에 부착되는 것이 선호되며, 3개의 모든 축(내부/외부, 위/아래, 정면/배면)을 따라서 조절가능하게 된다. 대안적으로, 터커 바아(106,107)는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치의 프레임에 또는 필름 튜브의 외부에서 그 기능을 지지할 수 있는 다른 어떠한 지점에도 부착되어질 수 있다. 3개의 모든 축에서의 상기 조절성은, 수직 형성 및 채움 장치를 표준 작업(standard operation)으로 다시 전환하도록 하는 방법으로부터 터커 바아(106,107)가 용이하게 움직여질 수 있도록 하며, 도 6b에서 도시되어진 실시예에서는, 단단하게 되어질 때 터커 바아(106,107)를 제 위치에 잠글 수 있는 인장 스크류(tension screw, 162)에 의해 수행되어진다. 터커 바아(106,107)가 조절가능하게 되는 동안, 종래의 기술과는 달리, 작동과정동안 상기 터커바아들은 고정되거나 또는 정지되어진다. 따라서, 본 발명은 백(bag) 제작 동안 터커 메커니즘에 이동부분이 없다는 점에서 종래의 기술에 비해서 실질적인 개선이 된다. 이러한 개선은 본 출원인이 터커 바아(106,107)를 "정지" 또는 "고정"으로 언급할 때 기술되어지도록 하는 것이다. 상기 정지 터커 바아의 특성으로 인하여, 백 제작 속도는 통상의 필로우 파우치 제작 비율과 맞먹을 수 있으며, 수정비용(modification cost)은 (장치당 3천 내지 4천 달러와 같이) 낮아지게 되고, 추가적인 유지문제는 발생되지 않는다.
(형성 플레이트(104,105)로 향한) 위치 속으로 앞쪽으로 움직여질 때, 터커 바아(106,107)는 두개의 형성 플레이트(104,105) 사이의 팩키징 필름의 튜브 내에 주름(crease) 또는 접힘(fold)을 제공한다. 상기 주름은, 가로 밀봉의 형성 이전에 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어진다. 따라서, 가로 밀봉이 형성되어질 때, 주름은 거싯(gusset)으로 언급되어지는, 팩키지의 한쪽 측면의 내부 특성이 된다. 백을 형성하도록 사용되어지는 팩키징 필름의 외부 레이어가 종이와 같이 그 자체 상에서 밀봉되지 않는 재료로 구성되기 때문에, 도 3b에서 도시된 바와 같이 상기 거싯(37)은 수평 가로 밀봉(31,33)의 각각의 단부 상에 "V"형상을 형성한다. 대안적인 실시예에 있어서, 필름의 외부 레이어(30)는 그 자체 상에서 밀봉되는 재료로 구성되며, 따라서 도 3b에서 도시된 "V"형상의 거싯의 단부들을 밀폐하게 된다.
가로 밀봉이 형성되어진 후에, 수직 형성 및 채움 장치는 낮은쪽 가로 밀봉을 형성하는 밀봉죠우(108)로서 기본적으로 종래의 기술에서 언급된 바와 같이 작동되며, 제품은 형성튜브(101)를 통하여 (두개의 마주보는 측면들 상에 수직 주름을 가지는)팩키징 필름의 밀봉된 튜브속으로 주입되어지고, 상부 가로밀봉은 형성되어져서, 따라서 팩키지를 완성하게 된다. 그러나, 종래의 팩키지와 출원인의 팩키지의 주된 차이점은 상기에서 기술된 고정된 메커니즘을 이용하는 본 발명의 팩키지의 각가의 측면 상에 거싯이 형성되어지는 것이다.
본 발명의 형성된 팩키지의 실례는 도 3b에서 도시되어지며, 이는 상기에서 기술된 바와 같이 방향화된 그래픽(38)을 가지는 팩키직 필름(30)의 외부 레이어를 도시하고 있다. 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 평편한 바닥 백의 구성은 도 3a에서 도시된 종래의 수직 플렉스 백과 특성을 공유한다. 도 3b는 터커바아(106,107)에 의해 형성되어지며 도 5b 및 6b와 관련하여 기술된 형성 플레이트(104,105)를 형성하는 거싯(37)을 도시하고 있다.
도 6b로 돌아와서, 본 발명에 포함되어질 수 있는 다른 선택적인 특성은 형성 튜브(101) 내에 하나 또는 두개의 유출 플레이트(diversion plate, 160)의 사용이다. 도시된 실시예에서, 상기 유출 플레이트(160)는 형성 튜브(101)의 바닥으로부터 형성 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정의 거리(예를 들어 2 또는 3인치 이상)까지 연장되는, 형성 튜브(101)의 내부에 수직하게 용접되어지는 평편한 플레이트이며, 여기서 형성 튜브(101)의 내부에 대해서 밀봉되어진다.
선호적인 실시예에서 상기 유출 플레이트(160)는 두 가지 기능을 수행한다. 첫째, 유출 플레이트(160)는, 주름이 팩키징 필름의 튜브 상에서 형성되어지는 영역으로부터 벗어나는 형성 튜브(101) 아래로 떨어지는 제품을 유지한다. 둘째로, 만일 형성튜브(101)에 대해서 적절하게 밀봉되어진다면, 유출 플레이트(160)는 기체 또는 질소 충전을 위한 채널(channel)로서 사용되어질 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 형성 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정의 지점에서 적어도 하나이상, 선호적으로는 두개의 유출 플레이트(160)는 형성 튜브(101)에 대해서 플레이트(160)의 상부에서 밀봉된다. 유출 플레이트(160)와 형성 튜브(101)의 내부 사이에서 형성되어진 공동부(cavity)와 외부 기체(예를 들어 질소 또는 산소) 공급원 사이에서의 기체 연통(gas communication)을 제공하기 위하여, (도시되지 않은) 상기 밀봉의 아래에서 하나 또는 그 이상의 구멍(orifice)이 형성 튜브(101) 속으로 드릴(drill)되어질 수 있다. 도 6b에서 도시되어진 유출 플레이트(160)는 평편한 플레이트로서 도시되지만, 만일 필름의 튜브 상에서 턱(tuck)이 형성되어지는 영역으로부터 제품이 벗어나게 유출하는 기능을 수행한다면, 다양한 형태, 예를 들어 곡선의 표면을 가지는 형태로 될 수 있는 것으로 이해되어진다.
기체 충전을 위한 채널로서 하나 또는 그 이상의 유출 플레이트(160)를 사용함에 의해서, 본 발명은 종래의 기술에서 일반적으로 동일한 기능을 수행하는 형성 튜브(101) 내부에 위치되어지는 별개의 기체 튜브에 대한 필요성을 제거한다. 유출 플레이트(160) 및 형성 튜브(101)의 내부에 의해 형성되어진 상대적으로 큰 체적의 채널에 제공의 추가된 장점은, 상대적으로 큰 체적의 충전된 기체가 충전되어지고 부분적으로 형성되어진 팩키지 속으로 주입되어질 종래의 기체 튜브에 비교하여 현저하게 느린 기체 속도로써 수 있다는 것이다. 이는 만일 그렇지 않으면 종래의 충전 튜브에 의해 형성 튜브 속으로 다시 날려지게 되는 저 중량(low weight) 제품을 포함할 수 있는 본 발명의 상기 실시예를 이용하는 팩키지의 채움을 허용한다.
도 8은 터커 바아(tucker bar, 106)의 선호적인 실시예를 도시한다. 터커 바아(106)의 상기 실시예는 서포트(support, 182)에 부착되어진 헤드(head, 180)를 포함한다. 도 8 상에서 점선으로 도시되어진 기체 채널(gas channel, 184)은 상기 서포트(182)와 헤드(180) 내에서 드릴되어진다. 상기 기체 채널(184)은 서포트(182)를 통하여, 헤드(180)를 통하여 그리고 세 개의 구멍(186)에서 (도시되지 않은) 외부 기체 공급원으로부터 기체 연통(gas communication)을 제공한다. 상기 기체 채널(184)은 백(bag) 형성과정 동안 터커 바아를 안쪽 및 바깥쪽으로 움직일 필요없이, 형성 및 밀봉 작동을 통하여 도 5에서 도시되어진 턱(tuck)을 단단하게 유지하는데 도움이 되는, 가압된 기체(일반적으로 공기)의 계량화된 분출(metered burst)을 허용한다. (백 제작) 과정동안, 터커 바아(106)는 항상 고정되는 것이 주목된다. 또한, 필요한 헤드(180)는 터커 바아(106) 및 형성 플레이트(104)에 의해 형성되어진 주름(crease)의 전체 길이를 따라서 연장될 수 없는 것이 주목되어야 한다. 나아가, 밀봉 죠우(108)가 필름의 튜브 상으로 밀폐되어질 때, 필름의 튜브의 측면 치수는 변경되어지는 것이 이해되어져야 한다. 이러한 모든 사실들은 구멍(186)으로부터 분출되는 가압된 공기의 사용에 의해서 보상되어지게 된다. 가압된 공기는, 형성 및 밀봉 공정의 다양한 단계에서 형성되어질 때, 턱(tuck) 상에 균일한 정도의 압력을 유지한다. 공기 분출은 연속적일 수 있지만, 다음의 백을 위한 필름이 가로 밀봉의 완성을 위하여 아래로 당겨질 때 시작하도록 계량되어지는 것이 선호된다.
헤드(180)는 어떠한 논-스틱(non-stick) 재료로 될 수 있지만, 테프론(teflon)이 선호된다. 대안적인 실시예에 있어서, 터커 바아(106)는 테프론 코팅된 헤드부분(180)을 가진 금속의 하나의 일체화된 부재로 구성될 수 있다. 헤드(180)의 곡선의 접촉 영역은, 형성 튜브 아래쪽에서 아래로 당겨질 때 팩키징 필름의 파열(tearing) 없이 도 5에서 도시되어진 턱의 연속된 형성을 허용한다. 비록 3개의 구멍(186)이 도시되어지지만, 헤드(180)는 하나부터 여러 개의 구멍을 포함할 수 있다.
가로 밀봉이 도 6b의 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어질 때, 필름 튜브의 폭에서의 변화를 추가적으로 보상하도록, 형성 플레이트(104,105)는 수평 힌지(165)에 의해 힌지되어지는 것이 주목된다. 상기 형성 플레이트(104,105)는 낮은쪽 가로 밀봉이 형성되어지는 동안 (서로를 향하여) 약간 안쪽으로 형성 플레이트가 접혀지는 것을 허용하는 수평 힌지(105)를 포함한다. 만일 그렇지 않으며, 팩키징 필름의 튜브는 상기 단계동안 형성 플레이트(104,105)의 끝부분(tip)에 의해서 파열되어지게 된다.
본 발명은 종래의 수평 스탠딩 파우치 및 이를 제작하기 위한 방법에 비하여 수많은 장점을 가진 평편한 바닥 백(flat bottom bag)을 제작하는 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
상기의 장점들의 실례는 다음의 표 2에서 도시되어진다.
표 2 현행 수직 플렉스 백 상업적으로 이용가능한 수평 스탠딩 파우치 본 출원인의 평편한 바닥 백
장치 타입 표준 수직 FFS 파우치 형성, 채움및 밀봉 표준 수직 FFS
장치 비용 75,000.00 달러 500,000.00 달러 75,000.00 달러
필름 비용 0.04 달러/백(bag) 0.08 달러/백(bag) 0.04 달러/백(bag)
기체 충전 산소 2% 이하 산소 5% 까지만 산소 2% 이하
크기 변경 용이,전자(former) 변경 2시간 용이, 전자 변경
형식 변경 플렉스 백(bag)만 스탠딩 파우치만 양자 가능간단한 변경
인치(inch)당백 크기 범위 (폭/높이)5/5 내지 14/24 (폭/높이)5/5 내지 10/12 (폭/높이)5/5 내지 11/24
또한 본 출원인의 발명에 의해 수정된 형성, 채움 및 밀봉 장치가 운영될 수 있는 속도는, 작동과정 동안 안쪽 그리고 바깥쪽으로 움직여지는 삼각형상의 장치를 이용하는 평편한 바닥 백을 제작하기 위한 종래의 방법으로 된 경우에서와 같이, 상기 변형에 의해 손상되지는 않는다. 사실 본 출원인의 발명은 동일한 형태의 백을 제작하기 위한 종래의 기술에 의한 방법에 2배로 빠른 순서로 백의 제작 비율을 허용한다.
또한 본 출원인의 발명의 터커 메커니즘과 관련된 이동부분(moving part)의 부족은 평편한 바닥 백의 제작으로 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치를 전환하는 비용을 상당히 감소시킬 뿐만 아니라, 이와 관련된 유지관리 문제를 감소시킨다. 예를 들어, 평편한 작동과정 동안 안쪽 및 바깥쪽으로 움직이는 종래의 장치를 이용하는 바닥 백 형상으로 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치를 전환하는 것은, 장치당 30,000.00 달러 범위에 있다. 본 출원인의 발명은 약 1/10의 비용으로 재조절되는 배출 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치(retrofitting existing vertical form, fill and seal machine)를 포함한다.
C. 신속 변경 모듈(Quick Change Module)
본 발명의 수직 스탠딩 파우치(vertical stand-up pouch) 실시예 또는 평편한 바닥 백(flat bottom bag embodiment) 중 어느 것이 사용되어지더라도, 필로우 파우치 제작으로부터 본 발명의 요구되는 스탠딩 백 제작으로 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치를 수정하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 형성 튜브의 바닥 상에 설치되어질 수 있는 신속 변경 모듈(quick change module)을 포함한다. 특히 수직 스탠딩 파우치와 관련되는 상기 신속 변경 모듈의 하나의 실시예는 도 9a, 9b, 그리고 9c에서 도시되어진다. 도 9a는 내부 특징을 도시하기 위하여 부분적으로 절단되어져서 도시된 형성 튜브(91)의 바닥부 아래에 매달리는 신속 변경 모듈(94)을 도시하는 사시도이다. 도 9b는 상기 형성 튜브(910)의 바닥에 부착되어지는 도시된 신속 변경 모듈(94)의 동일한 실시예의 단면도이다. 도 9b의 단면모습은 도 9a의 참조선 9b-9b를 따라서 취해진다. 도 9c는 상기 신속 변경 모듈 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 9a, 9b 그리고 9c와 관련하여, 도시된 실시예는 신속 변경 모듈(94)이 수직 스탠딩 파우치와 관련하여 상기에서 기술된 유사한 요소와 같은 기능을 수행하게 되는 한쌍의 형성 플레이트(104)와 하나의 인장 바아(92)로 구성되는 것을 보여주고 있다. 상기 모듈(94)은 아래에서 기술되어지는 바와 같이, 형성 튜브(91)의 바닥에 부착되어진다. 도 9a 및 도 9b에서 도시된 형성 튜브(91)는 직사각형으로 도시되어진다. 결과적으로 모듈(94)은 직사각형과 유사하게 된다. 그러나, 형성튜브(91) 및 모듈(94)의 대응되는 형상은 다수의 형상, 예를 들어 원형, 타원형 그리고 사각형 또는 다른 형상으로도 될 수 있는 것으로 이해되어진다.
도시된 실시예를 위하여, 우선 형성튜브에 일체로 되는 하나 또는 그 이상의 탭(tab, 96)을 모듈(94)에 일체로 되는 대응되는 구멍(93)으로 삽입함에 의해서 모듈(94)은 형성튜브(91)의 바닥에 부착된다. 그 이후 다이버터 텅(diverter tongue, 163)과 일체로 되는 탭 가이드(tab guide, 96) 속으로 다이버터 플레이트(diverterplate, 161)와 일체로 되는 탭(95)을 위치시킴에 의해서 상기 모듈(94)은 결속되어진다. 도 9b로부터 명확하게 되는 바와 같이, 상기 다이버터 텅(163)은 칼라(collar, 166)를 통하여 연장되는 핀(168)에 대해서 회전하게 된다. 상기 다이버터텅(163)이 도 9b에서 도시된 화살표 방향으로 회전하게 될 때, 상기 탭 가이드(96)는 탭(95) 위쪽으로 들려지게 된다. 상기 탭 가이드(96)는 스프링(170)에 의해서 도 9b의 화살표에 의해 표시된 회전에 반대되는 방향으로 편향되어진다. 형성튜브(91)의 마주보는 벽 내부 상에 맞추어지는 하나 또는 그 이상의 텅(tongue, 164)의 덕분으로, 탭(96)의 부근에서의 형성 튜브(91)의 내부 영역 상에 압력이 유지되어진다. 결과적으로 모듈(94)이 적절하게 형성 플레이트(91) 베이스 상에 설치되어질 때, 탭(96)은 그 각각의 구멍(93)을 유지한다. 이와 유사하게, 다이버터 플레이트 탭(95)은 탭 가이드(96) 내의 그 위치를 유지한다.
상기에서 기술된 본 발명의 이전 실시예와 같이, 도시된 모듈 실시예 또한 다이버터(161)를 포함한다. 상기 다이버터는 수직 거싯 영역으로부터 제품을 벗어나게 유지하기 위하여 다이버터 텅(163)과 결합하여 사용되어진다. 상기 다이버터(161)는, 상기에서 이미 기술된 바와 같이, 형성 플레이트(104)에 의해서 형서오딘 거싯으로부터 제품을 벗어나게 유지하기 위한 목적으로 제공될 뿐만 아니라 기체 충전 채널(gas flushing channel)로서 사용되어질 수 있다.
이전의 실시예와 같이, 형성 플레이트(104)는 힌지(105) 둘레를 회전함에 의해서 서로를 향하여 스윙할 수 있다. 상기 힌지(105)는 볼트(167)를 포함하며, 상기 볼트 둘레에서 쇼울더(shoulder, 169)가 회전한다. 상기 쇼울더(169)는 형성 플레이트(104)에 다시 부착되어진다. 상기 배열은 형성 플레이트(104)가 볼트(167) 둘레를 회전하도록 하며, (도시되지 않은) 가로 밀봉 죠우에 의해서 형성 플레이트 아래에서 가로 밀봉이 형성되어질 때, 팩키징 필름의 벗겨짐을 회피한다.
도 9a, 9b 그리고 도 9c에서 도시된 실시예가 수직 스탠딩 파우치를 제작하기 위하여 사용되어지는 동한, 형성 플레이트(104), 다이버터(161), 다이버터 텅(163) 그리고 인장바아(92)를 가지는 것으로 현재 도시되어진 모듈(94)의 측면 상에 이중으로 되어지는 모든 부속 성분들을 가지는 모듈(94)의 제 2 실시예는 평편한 바닥 백을 제작하도록 사용되어질 수 있는 것으로 이해되어진다. 다시 말해서, 상기 모듈의 평편한 바닥 백의 실시예는 수직 선을 도 9b의 중심 아래로 그림에 의해서 용이하게 이해되어질 수 있다. 이때 상기 수직 선의 우측편 상의 모든 구성요소는 수직선의 좌측편 상의 구성요소와 완전히 일치하게 재현되어지며, 따라서 인장바아(92) 요소는 다른 쌍의 형성 플레이트(104)와 다이버터 텅(163) 등으로 대체되어진다.
인장 스크류(162)의 사용과 도 6b와 관련하여 기술되어진 바와 같이 팩키징 필름 튜브로부터 터커 바아(106)를 벗어나도록 움직이는 성능과 결합되어 사용되어지는 여기서 기술된 신속 변경 모듈은, 표준 필로우 파우치 형상으로부터 수직 스탠딩 파우치 형상 (또는 평편한 바닥 백 형상)으로 전환하는 것을 가능하게 하고 여러개의 간단한 단계를 가진 미세한 문제로서 다시 되돌려질 수 있다. 그러나, 기술된 본 발명은 백 제작과정 동안 움직이는 어떠한 부분의 추가를 요구하지 않는다. 결과적으로 본 발명은 작동자가 표준 필로우 백, 수직 스탠딩 파우치 또는 평편한 바닥 백을 용이한 변경과 담보된 유지관리가 거의 없이, 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 간단하고, 효과적으로 효율적인 변형을 제공하여 종래에 기술에 대한 개선점이 된다.
본 발명이 선호적인 실시예와 관련하여 기술되어지고 도시되어지고 있지만, 본 발명이 속하는 분야의 당업자들은 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어남이 없이 형태 및 상세에 있어서 다양한 변화가 가능한 것으로 이해되어진다.

Claims (29)

  1. 플렉시블 팩키지(flexible package)를 제작하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    a) 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치(vertical form, fill, and seal machine) 상에 팩키징 필름의 튜브를 형성하고;
    b) 고정 주름 장치를 통하여 상기 팩키징 필름의 튜브를 움직임에 의해서 상기 튜브를 수평하게 밀봉하기 전에, 팩키징 필름의 상기 튜브 내에 두개의 수직 주름을 형성하고;
    c) 상기 튜브 상에 제 1 수평 밀봉을 형성하며, 상기 제 1 수평 밀봉은 상기 두개의 수직 주름의 일부를 포함하고;
    d) 상기 튜브 상에 제 2 수평 밀봉을 형성하며, 상기 제 2 수평 밀봉은 상기 두개의 수직 주름의 일부를 포함하며; 그리고
    e) 상기 제 2 수평 밀봉에서 상기 튜브의 나머지로부터 상기 튜브의 세그먼트를 절단하여, 따라서 두개의 마주보는 수직 가장자리를 따라서 두개의 수직 거싯을 가지는 플렉시블 팩키지를 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 b)의 주름은 한 쌍의 형성 플레이트 사이에 위치된 하나이상의 고정 터커 바아에 의해 형성되어지는 것을 특징으로 하는 방법
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 터커 바아는 테프론(teflon)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 터커 바아는 하나 또는 그 이상의 기체 포트로 구성되며, 상기 포트로부터 기체의 계량화된 분출이 형성 단계 b) 동안 추가적으로 사용되어지는 것을 특징으로 하는 방법
  5. 제 1 항에 있어서, 형성 단계 b)는 상기 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치 상에서 형성 튜브의 바닥 아래의 네 개 이상의 연장부(extension)로서 상기 튜브를 인장으로 유지하는 것을 추가로 포함하며, 상기 연장부는 상기 튜브 상에서 바깥쪽으로 누르면서 상기 튜브의 내부로부터 상기 튜브 상에 인장을 제공하며, 나아가, 상기 수직 주름부는, 상기 네 개 이상의 연장부 중 두개 사이의 두 위치에서 상기 튜브 상에서 안쪽으로 누르는 두개의 고정 장치에 의해 상기 튜브의 외부 상에서 제공된 인장에 의해 형성되어지는 것을 특징으로 하는 방법
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 튜브 상에서 안쪽으로 누르는 장치는 터커 바아로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 터커 바아는 테프론으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 장치는 하나이상의 가압된 기체 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
  9. 제 1 항에 따른 방법에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 평편한 바닥 백(flat bottom bag)
  10. 형성튜브를 가지는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 있어서, 상기 장치는
    상기 형성 튜브의 아래에서 연장되고 이에 부착되는 두 쌍의 형성 플레이트와; 그리고
    각각의 쌍들의 상기 형성 플레이트 사이에서 위치되어지는 하나이상의 고정 터커로 구성되는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 형성 튜브 둘레의 튜브 내에 형성된 팩키징 필름에 대해서 가압된 기체를 분출(blow)하기 위한 장치를 추가적으로 포함하며, 상기 기체는 상기 각각의 형성 플레이트 쌍들 사이의 위치에서 팩키징 필름의 외부에 대해서 분출되어지는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  12. 제 11 항에 있어서, 가압된 기체를 불기 위한 상기 장치는, 가압된 기체 공급원과 연통하는 상기 터버 바아 내에 기체 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 터커 바아는 테프론으로 구성되는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 형성 플레이트 각각의 힌지를 포함하며, 상기 추가적인 힌지는 가로 밀봉의 형성과정 동안 팩키징 튜브의 좁힘(narrowing)을 위하여 보상하도록, 서로를 향하여 한 쌍의 형성 플레이트가 상기 힌지둘레를 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  15. 형성 튜브를 가지는 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치 상에 플렉시블 팩키지(flexible package)를 제작하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    a) 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치(vertical form, fill, and seal machine)의 형성 튜브 둘레에 팩키징 필름의 튜브를 형성하고;
    b) 형성 튜브의 바닥에 부착되어지는 신속 변경 모듈(quick change module)을 포함하는 하나이상의 고정 주름 장치(creasing device)를 통하여 팩키징 필름의 상기 튜브를 움직이도록 함에 의해서 상기 튜브를 수평하게 밀봉하기 전에, 팩키징 필름의 상기 튜브 내에 하나 이상의 수직 주름을 형성하고;
    c) 상기 튜브 상에 제 1 수평 밀봉을 형성하며, 상기 제 1 수평 밀봉은 상기하나 이상의 수직 주름의 일부를 포함하고;
    d) 상기 튜브 상에 제 2 수평 밀봉을 형성하며, 상기 제 2 수평 밀봉은 상기 하나 이상의 수직 주름의 일부를 포함하며; 그리고
    e) 상기 제 2 수평 밀봉에서 상기 튜브의 나머지로부터 상기 튜브의 세그먼트를 절단하여, 따라서 제작과정 동안 그 방향과의 관계에서 하나이상의 수직 거싯을 가지는 플렉시블 팩키지를 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  16. 제 15 항에 있어서, 단계 b)의 하나이상의 주름은 신속 변경 모듈의 한 쌍 이상의 형성 플레이트 사이에서 위치되어지는 하나이상의 고정 터커 바아에 의해 형성되어지는 것을 특징으로 하는 방법
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 터커 바아는 테프론으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 터커 바아는 하나 또는 그 이상의 기체 포트로 구성되며, 형성 단계 b) 동안 상기 포트로부터 기체의 계량화된 분출이 사용되어지는 것을 특징으로 하는 방법
  19. 제 15 항에 있어서, 형성 단계 b)는 상기 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치 상의 신속 변경 모듈 바닥 아래의 3개 이상의 연장부(extension)로서 상기 튜브를 인장으로 유지하는 것을 추가로 포함하며, 상기 연장부는 상기 튜브 상에서 바깥쪽으로 누르면서 상기 튜브의 내부로부터 상기 인장을 튜브 상에 제공하며, 나아가, 상기 하나 이상의 수직 주름부는, 상기 3개 이상의 연장부 중 두개 사이의 하나 이상의 위치에서 상기 튜브 상에서 안쪽으로 누르는 하나이상의 고정 장치에 의해 상기 튜브의 외부 상에서 제공된 인장에 의해 형성되어지는 것을 특징으로 하는 방법
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 튜브 상에서 안쪽으로 누르는 상기 장치는 터커 바아로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 터커 바아는 테프론으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 장치는 하나이상의 가압된 기체 포트로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법
  23. 제 15 항의 방법에 의해서 형성되어지는 것을 특징으로 하는 평편한 바닥 백
  24. 제 15 항의 방법에 의해서 형성되어지는 것을 특징으로 하는 수직 스탠딩 파우치
  25. 형성튜브를 가지는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치에 있어서, 상기 장치는
    상기 형성 튜브의 아래에서 연장되고 이에 부착되고, 한 쌍 이상의 형성 플레이트를 포함하는 모듈; 그리고
    상기 한 쌍 이상의 형성 플레이트 사이에 위치되어지는 하나의 고정 터커 바아로 구성되는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 형성 튜브와 모듈 둘레의 튜브 내에 형성된 팩키징 필름에 대해서 가압된 기체를 분출(blow)하기 위한 장치를 추가적으로 포함하며, 상기 기체는 한 쌍 이상의 형성 플레이트 사이의 위치들에서 팩키징 필름의 상기 튜브의 외부에 대해서 분출되어지는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  27. 제 26 항에 있어서, 가압된 기체를 불기 위한 상기 장치는, 가압된 기체 공급원과 연통하는 상기 터커 바아 내에 기체 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 터커 바아는 테프론으로 구성되는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
  29. 제 25 항에 있어서, 상기 한 쌍 이상의 형성 플레이트는 힌지로 구성되며, 상기 추가적인 힌지는 가로 밀봉의 형성과정 동안 팩키징 튜브의 좁힘(narrowing)을 보상하기 위하여 서로를 향하여 상기 힌지 둘레에서 한 쌍의 형성 플레이트가 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 개선된 수직 형성, 채움 및 밀봉 장치
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