專利名稱：包裝系統(tǒng)和包裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)由塑料或其他材料如塑料薄膜層壓材料制成的串連的口袋進(jìn)行裝料和封口的連續(xù)加工裝置和方法，特別涉及屬同一發(fā)明人Weikert的3，813，845號(hào)和4，021，283號(hào)美國專利所述裝置和方法。
在這兩項(xiàng)專利所公開的裝置中，先將管形材料制成串連的口袋，這些口袋是通過其相鄰邊緣的接合縫使其彼此隔離而形成的，又通過一連續(xù)的管形部分使其彼此連通，此管形部分一開始就構(gòu)成所有口袋共同的頂部。使這種卷裝材料的管形部分沿一具有卸料口的裝料管進(jìn)給，卸料口位于裝料管的一端，用以將需裝袋的物料依次卸入袋內(nèi)，由于這種作業(yè)線是向上傾斜設(shè)置的，因此某一口袋中過量的物料就會(huì)從口袋上方溢出而進(jìn)入下一相鄰的口袋中。各袋經(jīng)裝滿后即沿袋頂封口并將其從管形部分上切下而得單個(gè)經(jīng)裝料和封口的包裝品。
上述專利所公開的裝置和方法已廣為應(yīng)用，且對(duì)很多物料來說頗見成效。但，一般來說，這些裝置和方法對(duì)液體物料如牛奶最有成效，但如果需包裝的物料屬于含有較大顆粒的懸浮體，如用于蘋果餡餅的含有蘋果塊的餡料，有時(shí)就會(huì)造成困難。遇到這種物料，混合料中的固體成分就會(huì)積存在卷裝材料內(nèi)相鄰口袋間的接合縫上，特別是在混合料越過口袋進(jìn)入下一相鄰口袋時(shí)，會(huì)影響后面對(duì)滿裝口袋的正常封口。本發(fā)明就是專門為了消除這種積存固體成分的可能性。
本發(fā)明所開發(fā)的裝置和方法在某些方面繼承了上述Weikert專利的發(fā)明，即先將卷裝材料制成串連的口袋，這些口袋是通過其相鄰邊緣的接合縫使其彼此隔離而形成的，又在其頂部通過卷裝材料的管形部分彼此連通。使此管形部分沿供送需包裝物料的裝料管進(jìn)給，串連的口袋則懸在卷裝材料的管形部分上。
在上述專利中裝料管具有單個(gè)卸料口，用以在卷裝材料沿裝料管進(jìn)給中向串連的口袋裝料，與此不同，在本發(fā)明的裝置中，裝料管具有一對(duì)沿管長相隔一定距離設(shè)置的卸料口，單個(gè)口袋不能同時(shí)從兩個(gè)卸料口接裝物料。此外，裝料管的卸料端具有一個(gè)能關(guān)閉兩個(gè)卸料口之一而不能同時(shí)關(guān)閉兩個(gè)卸料口的閥門，閥門可沿裝料管在兩個(gè)極限位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而交替地關(guān)閉一個(gè)卸料口而開啟另一卸料口。
工作時(shí)，使構(gòu)成串連口袋的卷裝材料沿裝料管恒速進(jìn)給，并將需包裝的物料以恒定的流量送進(jìn)裝料管。當(dāng)卷裝材料沿裝料管進(jìn)給時(shí)，用以控制這兩個(gè)卸料口的閥門即來回移動(dòng)而開閉這兩個(gè)卸料口，卸料口的開閉與卷裝材料進(jìn)給之間的定時(shí)關(guān)系是各卸料口只是在某一口袋經(jīng)過其正下方時(shí)開啟，而在相鄰口袋之間的接合縫處于某一卸料口下方時(shí)，此卸料口關(guān)閉。
對(duì)本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)施方法將通過下面各最佳實(shí)施例進(jìn)行說明。


圖1為本發(fā)明裝料和封口系統(tǒng)兩個(gè)主要部件的側(cè)視簡圖;
圖2為圖1裝料管卸料端的底視圖;
圖3為圖2中3-3剖面圖;
圖4為圖3中4-4剖面圖;
圖5為圖2～4中閥門的局部放大圖。
圖1中的卷裝材料10最初為封閉的管狀連續(xù)材料，較典型的是一種塑料薄膜層壓材料，然后將該卷裝材料分隔成串連的口袋11，這些口袋通過帶斷開線13的加熱接合的縫12沿相鄰側(cè)邊相互連接，經(jīng)裝料的口袋以后將沿此斷開線13彼此脫開。接合縫12并不延伸到卷裝材料10的頂部，因此所有空袋11的頂部都與位于卷裝材料頂部的連續(xù)的管形部分15連通。
卷裝材料10可通過熱塑性塑料的擠壓、接合和穿斷開孔制成，也可用如上述Welkert專利所公開的其他方法制成。卷裝材料的制造還可與裝料和封口工序構(gòu)成聯(lián)機(jī)作業(yè)線，也可單獨(dú)進(jìn)行，而對(duì)本系統(tǒng)提供如圖1所示的卷裝材料16或提供折扇形材料。
最初將需裝入各串連口袋11內(nèi)的流動(dòng)物料在壓力下從供料源20送至裝料管22的進(jìn)料端21。裝料管22的進(jìn)料端可用任何合適的構(gòu)件支撐，使裝料管22以懸臂狀態(tài)水平地延伸至其卸料端25。裝料管22的配置應(yīng)便于裝進(jìn)卷裝材料10的管形部分15，并用一對(duì)通過任一方法驅(qū)動(dòng)的供料輥26沿裝料管22進(jìn)給卷裝材料。此外，如圖所示，串連的滿裝口袋11在下面用一連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的傳送帶27支撐。
以下將作較詳細(xì)的說明當(dāng)串聯(lián)的口袋11在裝料管22卸料端的下面通過時(shí)，對(duì)其進(jìn)行裝料，然后，在口袋11通過加熱封口裝置30時(shí)沿其頂部進(jìn)行加熱封口，從而形成與側(cè)邊接合縫12相交的水平直線封口31。于是各封裝的口袋在一對(duì)切割輪33之間通過，切割輪沿長度方向切割管狀部分15，使封裝的口袋與卷裝材料10脫開?？梢岳斫猓槍?duì)圖1所作說明是很粗略的，還可參考上述作為本發(fā)明對(duì)比文件的3，813，845號(hào)美國專利作補(bǔ)充了解。
本發(fā)明的主要目的是確保各串連的口袋11只是在裝料管22的卸料口正下面時(shí)從裝料管22接裝物料，使流動(dòng)物料直接卸入袋內(nèi)，而不會(huì)從口袋溢出而進(jìn)入下一口袋內(nèi)，也不會(huì)與接合縫12的上端接觸，為達(dá)到此目的，在裝料管下面設(shè)置一對(duì)彼此沿管長相隔一定距離的卸料口，并交替地開閉此兩卸料口，開閉卸料口與卷裝材料10沿裝料管22進(jìn)給之間的定時(shí)關(guān)系是各卸料口只是在某一口袋11處于卸料口正下方時(shí)開啟，而在相鄰口袋間某一接合縫12處于卸料口下方時(shí)關(guān)閉。
特別是，從裝料管22的底部切去延伸約120°角的一個(gè)片段而形成一延長的開口，在此開口上裝有相應(yīng)大小的平板40，平板40可用合適的稱作Delrin那樣的模制塑料制成。平板40上有一對(duì)縱向分布的卸料口41和42，平板40的兩側(cè)各有一凹槽44，與凹槽相鄰的裝料管22的邊緣裝在凹槽44內(nèi)。平板40的外端還具有一延伸部分45，延伸部分45上有朝上的鎖齒46，此鎖齒插裝在平板47的插座上，平板47封住裝料管22的端部。在平板40以外，裝料管22的端部最好具有一突出部分48，在沿裝料管22進(jìn)給卷裝材料10的管形部分15時(shí)此突出部分48起導(dǎo)向作用。
如圖2所示，卸料口41和42的外形呈矩形，但其相對(duì)的兩端呈120°的尖角。用一由金屬板料(最好是不銹鋼板料)制成而與卸料口形狀相符的閥門50使此兩卸料口交替地開閉。閥門50在平板40下垂的兩個(gè)側(cè)邊上相對(duì)設(shè)置的凹槽51所形成的導(dǎo)槽內(nèi)沿平板40作縱向滑動(dòng)。
閥門50在兩個(gè)極限位置間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，交替地開閉卸料口41和42。開閉動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)裝置為一固定在裝料管22進(jìn)料端21近處的雙動(dòng)氣缸55(圖1)。桿56支撐在導(dǎo)向件57上，導(dǎo)向件57焊在裝料管22的底部，桿56連接氣缸55的活塞和金屬絲矩形環(huán)60的一端，此環(huán)另一端的兩頭插入支架61上的一個(gè)通孔的相對(duì)兩頭，支架61橫向焊接在閥門50底部的中部。如圖3所示，環(huán)60位于卸料口42的周邊以外，因而不會(huì)影響卸料口42的卸料。
閥門50的兩端同樣地向著卸料口41和42的兩個(gè)端部呈尖角形，只是角度稍小，為-110°角。兩端還形成刀口65(圖5)，刀口底側(cè)最好與閥門50的長度方向成45°角，上側(cè)則成15°角。因此，任何固體料，如一塊蘋果料正好在卸料口41或42為閥門50所關(guān)閉時(shí)通過此口，刀口65即可切斷此固體料。
卸料口41和42的尺寸和間距一般取決于通過卸料口進(jìn)行裝料所用口袋11的尺寸。在本發(fā)明的實(shí)施中需協(xié)調(diào)的其他可變參數(shù)有卷裝材料10沿裝料管22進(jìn)給的速度和在向串連的口袋裝料時(shí)物料的流量。為成功地實(shí)施本發(fā)明，特別要求在口袋11沿裝料管22卸料端運(yùn)行期間應(yīng)在一段時(shí)間內(nèi)使口袋頂端的開口處于從卸料口42的尖端以外的位置至卸料口41的尖端之前的位置。
這種關(guān)系是必要的，因?yàn)槊總€(gè)口袋11都沿裝料管22運(yùn)行，口袋11首先從卸料口41接裝流動(dòng)物料，這時(shí)卸料口42為閥門50所關(guān)閉。當(dāng)口袋運(yùn)行至其前緣已經(jīng)越過卸料口42而其后緣尚未到達(dá)卸料口41的尖端位置時(shí)裝料仍在繼續(xù)，就在此時(shí)閥門50轉(zhuǎn)而開啟卸料口42，隨即關(guān)閉卸料口41，口袋仍然處于從其中一個(gè)卸料口接裝物料的位置。
考慮到這些主要關(guān)系，平板40的外形應(yīng)針對(duì)所用口袋11的具體尺寸來確定?，F(xiàn)舉例如下口袋11兩側(cè)接合縫12內(nèi)邊之間的寬度為6英寸，卸料口41或42的總長為1.5英寸，其相鄰的兩個(gè)端部相隔2.75英寸，因而其兩個(gè)尖端之間的總長為5.75英寸。因此，在此實(shí)例中閥門50的總長為4.5英寸，氣缸55的行程應(yīng)在足夠的程度上超出1.5英寸，使閥門50在各極限位置上能充分地關(guān)閉一個(gè)卸料口41或42，而離開另一卸料口使其充分地開啟。取1.75英寸的行程可以認(rèn)為是符合要求的。
在此實(shí)例中，當(dāng)前一口袋還在卸料口42處進(jìn)行裝料時(shí)，下一口袋11就開始位于卸料口41的下方。在前一口袋接合縫12的后緣到達(dá)卸料口42之前，此口袋的裝料就要完成，在此瞬間，閥門50即關(guān)閉卸料口42，開啟卸料口41以開始下一口袋的裝料。當(dāng)?shù)诙诖那熬壱言竭^卸料口42的尖端時(shí)，卸料口41仍保持開啟狀態(tài)，閥50隨即再次關(guān)閉卸料口41，此口袋即通過卸料口42繼續(xù)進(jìn)行裝料。
上述操作程序可使卸料口只是在口袋處于其下方裝料位置時(shí)才開啟，而在相鄰兩袋之間的接合縫經(jīng)過其下方時(shí)關(guān)閉。還應(yīng)看到，卸料口41和42的尖端有助于達(dá)到本發(fā)明的目的，因?yàn)樵诳诖难b料從卸料口41轉(zhuǎn)向卸料口42時(shí)，口袋上端的開口在平面上大致具有一船狀外形，其兩個(gè)尖端位于兩個(gè)卸料口的尖端下方，這兩個(gè)卸料口的尖端將控制物料的橫向流動(dòng)的形狀，而先對(duì)準(zhǔn)口袋的后端，再對(duì)準(zhǔn)其前端。
為保證各串連的口袋裝上適量的物料，可采用上述3，813，845號(hào)美國專利所公開的任一計(jì)量方法對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行控制。同樣，閥門50往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率可用各種方法控制，如對(duì)裝好料的口袋進(jìn)行計(jì)重的方法，用電眼測定各串連的口袋到達(dá)從卸料口接裝物料位置的方法，或使卷裝材料10作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方法。
這里所闡述的方法和實(shí)施此方法所用裝置構(gòu)成本發(fā)明的一種最佳實(shí)施例，但本發(fā)明不僅限于這一具體的方法和設(shè)備形式，對(duì)此作出各種改變而并不超出所附本發(fā)明權(quán)利要求所規(guī)定的范圍。
權(quán)利要求
1.用以在串連的口袋中封裝流動(dòng)物料的裝置，各口袋在卷裝材料中沿各口袋頂部與整個(gè)管形部分連接，且分別與管形部分連通，只是通過其相鄰邊緣上的接合縫彼此隔離，此裝置具有a)一裝料管，用以插裝在卷裝材料的管形部分內(nèi)，此管具有一進(jìn)料端和卸料端；b)用以連續(xù)地將待包裝的流動(dòng)物料供送到裝料管進(jìn)料端的機(jī)構(gòu)；c)裝料管卸料端的卸料機(jī)構(gòu)，具有一對(duì)沿裝料管底部設(shè)置而彼此相隔一定距離的卸料口；d)用以使卷裝材料的管形部分沿裝料管進(jìn)給的機(jī)構(gòu)，口袋懸在管形部分的下面以便從卸料口接裝物料；e)使兩卸料口交替地開閉的機(jī)構(gòu)，卸料口的開閉與進(jìn)給機(jī)構(gòu)之間的定時(shí)關(guān)系是各卸料口只是在某一口袋經(jīng)過其下方時(shí)開啟，而在某一接合縫處于其下方時(shí)關(guān)閉。
2.用以在串連的口袋中封裝流動(dòng)物料的裝置，各口袋在卷裝材料中沿各口袋頂部與整個(gè)管形部分連接，且與管形部分連通，只是通過其相鄰邊緣上的接合縫彼此隔離，此裝置具有a)一裝料管，用以插裝在卷裝材料的管形部分內(nèi)，此管具有一進(jìn)料端和卸料端;b)用以連續(xù)地將待包裝的流動(dòng)物料供送到裝料管進(jìn)料端的機(jī)構(gòu);c)一長條形平板，此板構(gòu)成裝料管卸料端的底部;d)上述平板，板上設(shè)有一對(duì)沿裝料管設(shè)置而彼此相隔一定距離的卸料口;e)用以使卷裝材料的管形部分沿裝料管進(jìn)給的機(jī)構(gòu)，口袋懸在管形部分的下面以便從卸料口接裝物料;f)使兩卸料口交替地開閉且具有裝在平板上的閥門的機(jī)構(gòu)，卸料口的開閉與進(jìn)給機(jī)構(gòu)之間的定時(shí)關(guān)系是各卸料口只是在某一口袋經(jīng)過其下方時(shí)開啟，而在某一接合縫處于其下方時(shí)關(guān)閉。
3.權(quán)利要求2所述裝置，其特征是開閉機(jī)構(gòu)的閥門沿平板長度方向在兩極限位置之間移動(dòng)從而關(guān)閉兩卸料口之一而開啟另一卸料口，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則用以使閥門作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4.權(quán)利要求3所述裝置，其特征是上述閥門為一在其兩端各有一刀口的平板構(gòu)件，用以在兩個(gè)極限位置之間的行程中切斷固體物料。
5.權(quán)利要求3所述裝置，其特征是上述平板構(gòu)件在其兩端各有一刀口，刀口由相對(duì)于行程方向彼此相反的兩個(gè)角度形成，用以在其行程中剪切固體物料。
6.權(quán)利要求1所述裝置，其特征是各口袋具有兩接合縫內(nèi)部邊緣之間的預(yù)定寬度，兩卸料口彼此相隔較遠(yuǎn)的兩端之間的距離小于口袋的寬度，從而使各口袋在裝料管下行進(jìn)過程中在一段時(shí)間內(nèi)處于從這兩個(gè)卸料口接裝物料的位置。
7.權(quán)利要求6所述裝置，其特征是兩卸料口彼此相隔較遠(yuǎn)的兩端呈尖角形以控制從中流出物料的橫向流動(dòng)狀態(tài)。
8.權(quán)利要求3所述裝置，其特征是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有一端裝在閥門上的延長的環(huán)和裝在此環(huán)另一端用以使此環(huán)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的設(shè)施，此外，環(huán)內(nèi)面積的寬度大于卸料口，其長度使此環(huán)在閥門處于極限位置而關(guān)閉一個(gè)卸料口時(shí)處于靠近往復(fù)運(yùn)動(dòng)設(shè)施的另一卸料口的垂直投影以外。
9.將流動(dòng)物料裝入卷裝材料內(nèi)各串連口袋的方法，其步驟為a)進(jìn)給構(gòu)成串連口袋的卷裝材料，卷裝材料為一封閉管料，管料具有上緣和下緣，以及彼此相隔一定距離的接合縫，此接合縫向上延伸到與管料上緣相隔一定距離的高度上以形成串聯(lián)的口袋，各口袋在其頂端與卷裝材料整個(gè)管形部分連通，但通過其相鄰邊緣上的接合縫彼此隔離;b)將一裝料管插入卷裝材料的管形部分，裝料管在其卸料端的底部裝有兩個(gè)卸料口;c)沿裝料管進(jìn)給卷裝材料，使此管進(jìn)入卷裝材料的管形部分;d)不斷地向裝料管供送需包裝的物料，使其通過卸料口從管中卸出;e)交替地開閉兩卸料口，卸料口開閉與卷裝材料進(jìn)給之間的定時(shí)關(guān)系是各卸料口只是在某一口袋經(jīng)過其下方時(shí)開啟，而在某一接合縫處于其下方時(shí)關(guān)閉;f)沿一接合縫上端相交的直線封閉管形部分，使物料封裝在各口袋中。
全文摘要
各口袋在卷裝材料中沿各口袋頂部與整個(gè)管形部分連接，并分別與管形部分連通，通過其相鄰邊緣上的接合縫彼此隔離。沿裝料管進(jìn)給卷裝材料的管形部分，通過裝料管向口袋內(nèi)裝料。裝料管底部裝有彼此相隔的卸料口，通過卸料口將物料裝入串連的口袋，為防止物料積存在相鄰口袋間的接合縫上部，兩卸料口交替地開閉，卸料口開閉與口袋進(jìn)給之間的定時(shí)關(guān)系是各卸料口在某一口袋經(jīng)過其下方時(shí)開啟，而在某一接合縫處于其下方時(shí)關(guān)閉。
文檔編號(hào)B65B39/00GK1046502SQ9010036
公開日1990年10月31日 申請(qǐng)日期1990年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月24日
發(fā)明者羅依吉·維克特 申請(qǐng)人:羅依吉·維克特