本发明一般涉及包装，特别涉及可重新封闭包装的成形、装填和密封。 对于一定的食品，要获得有效的包装和可接受的贮存期限，可以通过成型/装填/密封（FFS）操作对食品进行气密包装而实现。一种在商业上已采用的对产品干奶酪块进行包装的现有技术的FFS操作，包括对一叠层聚合物材料卷料进行水平定位，将上述产品放置到包装卷料上，将该卷料在产品两侧向上卷起，使两边搭合，以便形成纵向翅密封，然后封闭端部，从卷料上切下成品包装。气体冲洗技术的应用使得从包装的内部消除氧。如上的操作公开在US3274746中。
按照上述的方法，为了提供产品包装的再封闭性，可在对卷料进行FFS操作以前，将一拉链材料的连续的窄带以卷对卷的操作方式固定在卷料中连续的纵向折叠部分里。一种采用具有一种固定在卷料中的纵向折叠地预置放拉链的一卷膜的成型/装填/密封操作已在美国专利US 4589145和4663915中阐述过了。这种方法的一个缺点是为了成品包装需要两个分离操作其效率较低。另外，在附着拉链后，本包装材料卷变得相当笨重且难操作，而且由于在卷料的一侧上积压拉链材料的连续层，故它是倾斜的。这样可能限制FFS装置的速度，而且需要比不采用拉链的FFS操作更换更多的卷装原料。因此，提供一种更有效的水平FFS操作的可重新封闭包装方法是必要的。
本发明涉及一种适于水平FFS装置的、将一对窄的可互相啮合的带附着到包装卷料上的、生产可重新封闭包装的方法和装置，所述带是由可重新封闭的夹持材料制成的。所述夹持材料固接在包装材料卷中的纵向弯折部分里，然后其卷料直接送入FFS机械，其中的卷料水平配置，产品置于卷料上。接着其卷料向上围绕着产品的两侧卷起，两边缘汇合形成一纵向翅密封，然后通过横向密封装置将包装端部封闭，从卷料上切下包装端部，成品包装从前面连续的包装上分离。
关于将夹持材料在生产流水线上附着到一卷膜材料上的一个构思是使装置紧凑。用于附着夹持材料的装置最适于根据现有的成型、装填、密封设备改造设备，而没有特殊增加组合设备所需的空间。为此目的，附着夹持材料的装置采用两层操作;其中将夹持构件附着到膜上的机构配置在下层，而卷料的纵向弯折在上层完成，该上层与现有设备的支承卷装包装膜表面在同一高度上。
本发明的方法和装置解决的另一问题是控制和消除卷料的皱折。皱折可以影响封闭过程破坏气密性。本发明的方法和装置使包装膜基本保持平滑无皱折。
下面将对本发明作进一步描述。
图1是本发明所述的透视图。
图2是通过图1所示装置进行袋成形、装填和封闭的透视图。
图3是图2线3-3的断面图。
图4是图示通过图1所示装置进行袋成形、装填和封闭的示意图。
图5是装置的侧视图，表示了将重新封闭夹持材料的连续带送到包装材料的卷料上，并提供了图1装置的产品装置中的纵向折弯部分。
图6是图5装置的平面图。
图7是图5装置的封闭部件的侧视图。
图8是沿图7线8-8的断面图。
图9是沿图7线9-9的断面图。
图10是沿图7线10-10的断面图。
图11是沿图7线12-12的断面图。
图13是沿图5线13-13的断面图。
图14是沿图5线14-14的断面图。
本发明优选实施于成形、装填和封闭可重新封闭包装的制造方法和装置。
优选的装置10一般包括一装置12和一邻接装置14，所述的装置12（用于）将一对用于可重封闭夹持材料制成的连续窄带16和18连接到一装袋材料的卷料20上，并在其薄膜中加工出一纵向折叠部分22以承接所述附着的夹持带，所述的邻接装置14用以在产品24周围包装以薄膜、并封闭、切割薄膜，制成成品包装物或袋26。
所述袋材料优选包括叠层状聚合物薄膜，在其内表面上附着有乙烯乙酸乙烯酯共聚物。所述涂敷物适于将包装热封合，特别适于通过在热合过程中在封闭区域将空隙或不完整处填满以实现优良的密封性。所述包装材料通过支承在旋转卷筒上的以卷装的形式实现进给，所述旋转卷筒具有一水平轴线，它与穿过所述装置的卷料进料方向垂直。所述卷料20具有一系列预先印制有标签和使购买者知道需要打开和再封闭袋的步骤的使用说明的坯料，该标签和使用说明以相应于上述坯料长度的有规则的间隔重复地预先印制在坏料上。在一实施例中，该坏料的长度约为12英寸。
在夹持带16和18上具有连续拉链式结构，每一条带是一整体的、一体成型的挤出件，其一边基本上是平滑的表面28，用以附着到包装材料上，而在相反的一边是拉链式结构30。可在拉链式结构旁边设置便于消费者手动摩擦接合该夹持带的装置，该装置也可在打开成品袋时便于分离拉链式结构30。如此的装置可采用纵向珠缘或槽的结构形式。
所述的带16和18优选由柔韧、弹性聚合材料制成，如，聚乙烯。为便于使所述带与上述包装材料密封，并为了在拉链带端部与成品包装相交界密封的交点处保持密封性，在拉链带或其部分可涂敷以乙烯乙酸乙烯酯。在本发明的另一实施例中，每一条带可具有热熔粘合剂涂施于与拉链式结构相反面的表面28上。或抉的夹持带可不加涂敷层，只由覆盖在包装材料上的乙烯乙酸乙烯酯提供粘合性。
在使用前，其夹持带16和18最好以卷绕的形式存贮，其相应的拉式链结构30在其中一端互相接合。支承卷绕的拉链原料的卷筒36，其芯子直径最好至少为12英寸。该直径比公知商业上使用的拉链原料卷筒要大，所述原料已在本装置研制中使用过。在拉链原料与薄膜卷料连接并沿纵向叠折后，在保持该原料的线性方面，认为具有较大的芯子直径提供较为明显的优点。
在本发明的研制过程中，在其装置运行的不同阶段中包装薄膜的皱折出现了问题。由于该膜在三维空间中运转，即需要制出纵向弯曲部分、在产品四周包装以薄膜并密封其产品，所述的皱折问题便是一个相当复杂的问题。已查出皱折问题的某些方面是由于夹持带16和18，在附装于包装膜卷20上之后取呈非线性构型的趋向所引起的，而人们发现这种夹持带16和18的非线性与在运行中所使用的带材料卷的芯子直径有关。已发现相对大的芯子直径结构会减少皱折问题的某些方面。皱折问题的其他方面将于下面讨论。
拉链原料36的滚筒具有一水平轴线，在所示实施例中它位于用以附装夹持材料的装置12的一侧，并支承在独立支承架38上。所述拉链原料从滚筒进入一均衡轮装置40，该装置包括一对自由转动滚轮，在其之间限定了一间隙作为拉链原料的通道，该滚轮便受枢轴L型杆臂42端部支承以便可以在该处转动，所述的杆臂42枢轴地支承在滚筒支承架38上并向下偏置，以便在将其拉链原料从滚筒36拉到用以将之附装在所述包装卷料20上的装置12时，消除该拉链原料的松弛状态，并保持基本均匀的张力。
接着，其拉链原料送入一分隔装置43，该装置包括一对导向轮44和46，并继续送到导向轮48上，然后与分离轮49接触，其分离轮49连续地将拉链式结构30互相分离，并分离成相应的拉链带16和18。这些拉链带绕着它们的纵向轴线旋转90°，处于互相具有间隙的、平行的状态，并且它们的底面28是基本上共平面的。在该状态下，将这些拉链带抽拉到滚轮50上，并穿过一开槽导向件52，它使该带正好对着卷装薄膜20。
在导向件52的直接下游，邻近于卷装薄膜20的纵向区域和拉链带一起通过一对铜铍热合板54加热，在不与热合板54接触的情况下，通过辐射和对流的热传导形式使上述带和薄膜区域升温。然后，通过一系列压力滚58、60、62和64施加压力到带的凸出部分56和卷装薄膜的邻接加热区域，将带16和18熔化或粘合到上述膜上。为了对该薄膜和夹持带材料提供所需的热量并能够保持相对高的操作速度，该热合板应相对较长，其长度最好为12英寸，并尽可能地接近膜和夹持带，最好相隔小于0.1英寸。
如图7所示，优选压力轮包括上轮装置和下轮装置，所述的上轮装置包括一对成前、后配置的轮58和60，下轮装置则包括抵制上轮所施加的压力的轮62和64。所希望的是上轮58和60施加近似相等的压力，为此目的，它们装在一支承件66上，该支承件以配置在一点位置的销钉68为枢轴，使得与卷材垂直且穿过销钉的平面位于两轮之间并且与两轮的距离近似相等。该销钉68固定到枢轴杆臂70的一端，在所述杆臂70中有一凹口72支承螺旋弹簧74的下端，该弹簧以压缩状态放置以将杆臂70向下偏置，从而将上轮58和60向下推动。为了能够调整其偏置力，螺旋弹簧74的上端与调节螺旋装置76的下端接触，该装置76支承在架元件78中的螺纹孔中，其下轮62和64可旋转地装在固定T形支承80上，该支承80是由下架元件上延伸构成的。
适合的轴承装于每一相应的上、下轮上，其装于下轮之一的轴承82图12所示。如图12，每一上轮和下轮具有相对较大直径的表面84和85，其任一侧与夹持带材料的凸面56和卷装膜相应的邻接面接触，在其之间的较小直径的面86、87是为了在凸面56之间避免夹持带和卷料接触。所述的与夹持带凸出部分接触的下轮较大直径面85是滚花的，而上轮的相应84是相当光滑的。
在通过上压力轮和下压力58、60、62和64之间之后，将具有附着拉链带的膜经过导向轮88向上抽拉，导向轮88配置在距压力轮下游有一小段距离处，接着通过位于所述装置输入端的滚轮90。所述膜通过滚轮90后，改变了方向，即从与垂直方向成30°的角度向左（见图5）并向上传送到水平方向，并从其装置12的输入端到输出端。
所述膜20通过滚轮传送装置92支承在装置12的输入端附近，其传送装置92具有一系列绕水平轴线转动的滚动轮94，并与膜20的下表面滚动接触。在滚轮传送装置的紧接下游处，具有一基本平滑的表面96，该膜与支承在其上的产品24滑过该表面。
该产品24通过一水平带式传送装置98装到所述装置输入端处的薄膜20上，其装置98延伸到装置12的输入端，以便按照卷料20上和坯料纵向尺寸的规律间隔输送产品24，其驱动时间与卷料20的驱动时间相关，用定时链条或皮带99与相应的驱动机构连接来实现。
一纵向缝隙或槽100设置在滚轮传送装置92和支承面96附近，用于承接包括夹持带16和18的卷装置膜折弯部分108。配置夹持带材料16和18之间的卷装膜纵向部分102受到一垂直定向轮104向下的作用力，上述轮104与膜滚动接触。其夹持带16和18同样被向下拉动进入槽中。当卷料连续沿着装置12输送时，其折弯部分108靠第二轮106和一静止垂直板110来保持，该垂直板110与薄膜和夹持带滑动接触。该板110在每一侧有一槽112，以滑动接触的方式限制拉链式结构30，并保持夹持带16和18互相对齐，使其相互啮合的拉链式结构30适当地配合。当折弯部分108沿板110穿过时，其外表面与导板114的内表面116接触。从板110的端部直接往下，其导板的内表面116是逐渐变小的，以便在卷料向前拉动时，将压力向内施加到卷料折弯部分的外表面上，从而产生拉链式结构30的互相啮合，即拉链闭合。
然后其卷料从粘合拉链式结构并折弯卷料的装置12穿至装置14上该装置14是为了实施所需要的成型、装填和封闭的袋26进一步步骤。
所述的拉链式结构仍保持互相啮合，而卷料的相对纵向边缘118和120向上包过所述产品，一般在产品的上表面的中部汇合，并一起封闭在成型袋的上表面上形成一纵向翅密封122。其翅密封122采用惯用的封闭装置124加工。
按公知技术，装置126（图1）用于抽气或回洗包装。横向密封由封闭板128完成，从卷料上切下成品包装由一横向切割具130（见图4）完成。
如上所述，使用该装置要解决的问题之一是控制卷料的皱折，特别是在邻近于形成纵向折弯和拉链式结构产生互相啮合的区域内。在这些区域，希望膜在每一侧保持基本平整，无皱折。
为此目的，皱折的控制通过采用组合器件来实现，包括采用滚轮90的锥形表面;提供使滚90略微倾斜的装置;并采用一系列与卷料20的上表面接触的摩擦轮132、134、136和138。
该滚轮90的表面包括一对截头锥形表面140和142，它们在夹持材料带16、18之间的相当于区域102的位置汇合，使得在该位置其滚轮90的直径最大，锥角相当小，如5°。
为了调整滚轮90，至少在滚轮的一端可调整到至少一维的运动自由度，以调节滚轮的位置。在所示实施例中。如图1所示，滚轮的右手端支承着一枢轴臂144，所确定的高度略微低于滚轮左手端的高度。这样起到了部分补偿卷料张力变化的作用，其受力变化是由于附加的夹持带16与18、纵向折弯部分108的成型和卷料向上包装产品24而使卷料产生不对称而引起的。
进一步的控制皱折和卷料张力是通过摩擦轮132、134、136和138实现的，设置的每一摩擦轮，是为了在卷料向前运行时，在卷料边缘118和120之一附近提供向外的张力。摩擦轮与卷料20的上表面接触，通过卷料的向前运动而被转动，其轮略朝外，以便它们的转动促使与轮接触的卷料表面朝外。
为了避免在停止操作时，卷料20和夹持带16、18的损坏，设置了一装置，以便在卷料停止运行时，从卷料20附近抽出热合板54。如图7和9所示，该热合板54是装置146的一部分。装置146包括固定到装置12的架体上的一架体148，往复支承元件152、153用以支承热合板在闭合位置和打开位置间运动，在闭合位置，该热合板的热表面154与卷料彼此之间靠的很近，而在打开位置，提供了热合板和卷料20之间足够的空间，以避免在停机时，卷料过热。如图7和9所示，该热合板则处于闭合位置。
装置12包括一控制系统155，在起动时，卷料开始运行之前，以其热合板54处于打开位置，该系统155预热热合板54。这就能使夹持材料带16和18大体沿着热合板54之间的卷料全长方向上和卷料真正密封结合，而不是在操作开始时，由于热合板正处在向其操作温度加热过程中，因热度不够而出现夹持带16、18在相当大的长度上不易被附着的现象。
如图9所示，每一往复支承件152和153包括一对平行的杆158、160，它们可滑动地配置在每一热合板的每一端处的固定架148中的孔中，并且与装到热合板54上的安装块161连接。
热合板54在闭合和打开之间的移动通过采用液动或气动缸168而实现，所述缸基本位于细长型装置的中部。每一缸的一个端部枢轴地连到架上相应凸耳170上，而一端枢轴地连到杠杆臂172上。所述杠杆臂的支点装在一可调的连杆174上，在装置工作时，该杆174被固定到适当的位置。每一杆臂172最好有一分叉构件，在每一细长件178的端部具有一长孔180，它与一延长杆162配合作用，该杆与往复支承件152之一联接。提供以一螺纹杆或其它适合的调节止动件182以确定每一热合板54在闭合状态下的最向里的位置。
在工作停止时和起动及热合板54处于打开位置时，上下气刀184和186（只在图9中示出）在热合板和膜20之间产生较低温度的气流。该空气刀支承在相应的上下支脚188、190上，其支脚用螺栓固定到热合板装置的架体148上，该气刀与车间空气或其它适宜的外界气源相连接。这样，该空气刀与卷料停止运行时，打开热合板相配合防止了卷料和夹持带的过热。
显然如上所述，本发明提供一种改进的成型、装填和密封可重复封闭包装装物的方法和装置。
本发明不限于上述的实施例或任一单独的实施例，而是通过下述权利要求来限定。