用于制造增强小袋的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于制造适于容纳食品或饮料配料并且适于与食品或饮料制备机一起使用的柔性包装件的方法，其中所述方法包括在能够相对于彼此移动的柱塞和空腔之间冲压柔性平坦坯料片材。根据本发明专利技术，该柱塞具有凹的端侧和凸的侧面，并且其端侧的轮廓曲率与其侧面中的每个侧面的轮廓曲率相同。中的每个侧面的轮廓曲率相同。中的每个侧面的轮廓曲率相同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造增强小袋的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于制造柔性小袋的方法，所述小袋容纳饮料配料并适于通过刺穿小袋壁并将液体注入其中以与所述配料混合而在饮料制备机中使用。本专利技术还涉及一种使用所述方法生产此类包袋的设备。

技术介绍

[0002]通过将容纳食品或饮料配料(诸如可溶咖啡、奶或巧克力)的胶囊引入饮料分配机中，然后将水注入胶囊中以与配料混合来制备饮料在现有技术中是已知的。可溶饮料或食品配料通常被溶解在水中以形成饮料或期望的最终产品，其通过合适的出口流出胶囊。有时，配料可以是茶叶，并且通过用引入胶囊中的水泡制茶叶来制备饮料。与上述可溶配料的情况一样，由此泡制的茶随后通过分配出口分配出胶囊。此类已知的胶囊通常是由塑料材料或金属(例如铝)制成的刚性或半刚性胶囊。
[0003]近来，已经开发了包括柔性包装件而不是胶囊的饮料制备系统。与胶囊相比，此类包装件带来一些令人感兴趣的特征，诸如紧凑性、制造速度(成形、填充和密封操作可以连续进行)、增强的回收能力。
[0004]例如在EP 3 414 187 A1中描述了此类柔性包装件，并且此类柔性包装件包括柔性壁和位于包装件底部的功能插入件——有时称为“管口”，该功能插入件被附接或以其他方式包裹到柔性壁中。插入件是由刚性或半刚性塑料制成的普通元件，并且包括用于以流体密封方式将柔性包装件的底侧连接到饮料机的孔和通道。在使用中，一旦柔性包装件被功能性地连接到饮料机，饮料机就通过插入件的流体传导通道将水引入到包装件内，所述水随后与配料混合以形成饮料产品，该饮料产品通过插入件的产品分配通道分配到柔性包装件外。
[0005]重要的是，包装件和饮料机之间的流体连通是通过将机器的流体传导元件连接到包装件的平坦壁表面来进行的；配料包装件和饮料机之间的表面的平坦度确保两者之间的连接的基本密封性。此外，包装件平坦表面的刚性对于保证包装件在饮料机的连接期间不变形是必要的。通常，通过刺穿包装件的平坦表面或以其他方式插入机器的连接元件(诸如针或类似元件)来实现连接。也可通过打开包装件壁并将机器的喷嘴压靠在包装件壁上以形成密封流体连通来进行连接。如果包装件的平坦壁在机械上太弱，则当饮料机器的连接元件被压靠在所述壁上或插入穿过所述壁时，平坦壁弯曲或以其他方式变形，这导致泄漏或甚至根本没有流体连接。另一方面，通过机器打开包装件必须是容易且可靠的；为此，打开包装件壁所需的力必须足够小。
[0006]在一些情况下，例如在EP 3 500 503 A1或EP 3 500 504 A1中所描述的，功能插入件包括能够相对于彼此移动的若干部分，使得插入件可被致动以用于打开或关闭自身，由此允许用于水注入、混合和产品分配的复杂顺序，此类顺序适于由待溶解的饮料配料的类型所施加的特定制备要求。插入件的可再闭合性还为饮料制备系统提供了极好的清洁度。
[0007]然而，此类现有的柔性包装件也存在缺点。首先，功能插入件由不易回收的材料制成。此外，它是一种普通元件，因此较重。而且，它的制造成本高。
[0008]还存在其他柔性包装件，诸如角撑袋或套袋。此类包装件通过折叠和密封热塑性材料从而在它们的底部侧壁形成角撑板而制成。尽管此类带角撑板的小袋能够形成可用于连接到饮料机上的平坦底部侧壁，但制造此类小袋需要复杂的多次折叠工艺来形成带角撑板的底部。由于多次折叠，产生叠置材料层，然后将该材料层密封。这种公知的制造工艺要求材料具有良好的密封性能，这种密封性能只能用热塑性薄膜获得。如果使用非热塑性膜，则较弱的密封导致在膜的折叠层之间产生分层或甚至非密封空间，这对包装件的机械性能和阻隔性能是非常有害的。此外，此类带角撑板的柔性包装件并非所期望的，因为它们需要热塑性材料来形成，这不是环境友好的。
[0009]其他类型的柔性包装件是已知的，它们通过各种工艺制造，诸如折叠或冲压柔性平坦坯料材料，以用于形成三维体积。然而，已知的工艺通常导致在柔性平坦片材转变成三维体积期间在包装件的表面处形成褶皱。褶皱是非常不期望的，因为它们导致包装件的不一致密封，并由此导致泄漏。由于所述包装件的不规则表面，该褶皱还增加了包装件与处理单元诸如例如饮料制备机之间的错误相互作用的风险。
[0010]因此，本专利技术的主要目的是提供一种用于制造环境友好的包装件的制造方法，该包装件通常是柔性的，但包括用于连接到饮料制备机的规则表面，该规则表面同样足够刚性以防止泄漏。

技术实现思路

[0011]本专利技术涉及一种用于制造适于容纳食品或饮料配料并且适于与食品或饮料制备机一起使用的柔性包装件的方法，其中所述方法按顺序包括以下步骤：
[0012](i)提供由柔性材料、优选地纤维基材料制成的初级平坦坯料片材，所述坯料片材具有细长形状，并具有关于横向轴线对称地延伸的两个翼片，
[0013](ii)将该初级平坦坯料片材放置在成形工位中，使得其中心位于柱塞和空腔之间，该柱塞和该空腔能够相对于彼此移动并且具有互补形状，所述柱塞具有凹的下端侧和凸的侧面，并且其端侧的轮廓曲率与其侧面中的每个侧面的轮廓曲率相同，
[0014](iii)通过使该柱塞和该空腔朝向彼此移动而使该初级平坦坯料片材变形，使得该坯料围绕其横向轴线折叠以提升翼片并且形成未密封的U形包装件，该U形包装件具有形成扁平包装件主体的侧壁和具有可选但优选地刚性平坦表面的底部部分，所述底部部分是具有所述柱塞的形状的杯形中空体积，
[0015](iv)密封所述U形包装件的侧边缘。
[0016]在一个优选的实施方案中，该柱塞具有六棱柱形状，所述棱柱具有与柱塞横向轴线对齐的两个相对的竖直边缘，该竖直边缘向下延伸以形成向下延伸的尖端，所述延伸边缘具有这样的高度，使得对于所述柱塞的始终沿其横向轴线测量的每个横向横截面，柱塞端部部分的两倍高度加上其下端侧的宽度的总和是恒定的。
[0017]有利地，该柱塞的尖端是倒圆的或以其他方式是边缘光滑的。
[0018]优选地，本专利技术的方法还包括以下步骤：
[0019](v)一旦形成包装件并沿其侧边缘密封，就用食品或饮料配料填充所述包装件，然
后
[0020](vi)密封该包装件的顶部边缘以将该包装件封闭。
[0021]有利地，本专利技术的方法包括：
[0022]‑
在步骤(ii)中将一对板放置在所述柔性坯料片材下方，两个板初始是共面的并且每个板支承该初级柔性坯料片材的翼片，所述板能够围绕各自的轴线对称地枢转，该轴线各自位于所述柱塞的两侧，
[0023]‑
在步骤(iii)期间枢转两个板，使得在该枢转运动期间提升每个板的距离所述柱塞和空腔最远的边缘，以有利于(或以其它方式引导)将该初级柔性坯料片材折叠成所述U形未密封包装件。
[0024]在本专利技术的一个有利的实施方案中，该制造方法在步骤(ii)之前还包括以下步骤：
[0025]‑
提供次级柔性平坦坯料片材，该次级柔性平坦坯料片材优选地由涂覆的纤维基材料制成，
[0026]‑
至少穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造适于容纳食品或饮料配料并且适于与食品或饮料制备机一起使用的柔性包装件(1)的方法，其中所述方法按顺序包括以下步骤：(i)提供由柔性材料、优选地纤维基材料制成的初级平坦坯料片材(5)，所述坯料片材(5)具有细长形状，并具有关于横向轴线(Lx)对称地延伸的两个翼片，(ii)将所述初级平坦坯料片材(5)放置在成形工位(21)中，使得其中心位于柱塞(23)和空腔(24)之间，所述柱塞和所述空腔能够相对于彼此移动并且具有互补形状，所述柱塞(23)具有凹的下端侧(26)和凸的侧面(27)，并且其下端侧(26)的轮廓曲率与其侧面(27)中的每个侧面的轮廓曲率相同，(iii)通过使所述柱塞(23)和所述空腔(24)朝向彼此移动而使所述初级平坦坯料片材(5)变形，使得所述坯料(5)围绕其横向轴线(Lx)折叠以提起所述翼片并且形成未密封的U形包装件，所述U形包装件具有形成扁平包装件主体的侧壁(2)和底部部分(3)，所述底部部分(3)是具有所述柱塞(23)的形状的杯形中空体积，(iv)密封所述U形包装件(1)的侧边缘(4)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述柱塞(23)具有六棱柱形状，所述棱柱具有与所述柱塞横向轴线(Lx)对齐的两个相对的竖直边缘(9)，所述竖直边缘向下延伸以形成向下延伸的尖端(10)，所述延伸边缘具有这样的高度，使得对于所述柱塞(23)的始终沿其横向轴线(Lx)测量的每个横向横截面，柱塞端部部分(25)的两倍高度加上其下端侧(26)的宽度的总和是恒定的。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述柱塞(23)的所述尖端(10)是倒圆的或以其他方式是边缘光滑的。4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：(v)用食品或饮料配料填充所述包装件(1)，(vi)密封所述包装件(1)的顶部边缘(34)以将所述包装件封闭。5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法还包括：
‑
在步骤(ii)中将一对板(31)放置在所述柔性坯料片材(5)下方，两个板(31)初始是共面的并且每个板支承所述初级柔性坯料片材(5)的翼片，所述板能够围绕各自的轴线对称地枢转，所述轴线各自位于所述柱塞(23)的两侧，
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在步骤(iii)期间枢转两个板(31)，使得在所述枢转运动期间提升每个板的距离所述柱塞(23)和空腔(24)最远的边缘，以有利于将所述初级柔性坯料片材(5)折叠成所述U形未密封包装件。6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的方法，在步骤(ii)之前，所述方法还包括以下步骤：
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提供次级柔性平坦坯料片材(11)，所述次级柔性平坦坯料片材优选地由涂覆的纤维基材料制成，
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至少穿过所述次级平坦坯料片材(11)的所述纤维基材料冲压次级孔(16)，
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贯穿所述初级平坦坯料片材(5)冲压跨所述片材居中的初级孔(15)，所述初级孔(15)的直径等于或大于所述次级柔性平坦坯料片材(11)中的所述次级孔(16)的直径，
‑
将所述次级平坦坯料片材(11)密封到或以其他方式附接到所述初级平坦坯料片材(5)的内表面，使得两个孔(15,16)的中心对齐，附接区域或密封区域具有围绕所述孔的环
形形状，并且具有在0.5mm和10mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：雀巢产品有限公司，
类型：发明
国别省市：