补给包的质量分配方法及系统与流程

文档序号:11104998阅读:471来源:国知局
补给包的质量分配方法及系统与制造工艺

本申请要求于2014年7月16日提交的美国临时申请62/025,226、以及于2014年12月12日提交的美国临时申请62/091,169的优先权,前述两者均名为“Methods and Systems for Mass Distribution of Supply Packs”,通过引用,将其全文并入至本申请中。

背景

1.技术领域

本申请涉及物品的空中部署。更特别地,本发明针对的是向地面人群空中分发物品的系统。

2.

背景技术:

在许多情形下,都需要向地面交通无法通行或暂时不可行的难以进入的地区或偏远地区运输并递送各种货物。例如,如果人们在偏远地区、恶劣环境、或受自然灾害毁坏的地区被困或失去行动能力,那么尽快为他们提供食物、水、医药、遮盖物、或其他物资,都变得必要或值得的。类似地,在战争时期,战场可能在远处或处于恶劣环境中。同样地,为受困者送去物资,如燃料,也是必须的。当然,在战争时期或其他敌对状态,必不可少的是提供支持,以允许受困者撤离他们所处的位置。

许多边远区或恶劣环境可以例如是沙漠地带、或者是广阔的无人区、又或者是荒凉的地带。由于该地区遥远或难以达到,通常通过从飞机或直升机空投来递送物资。如果发生自然灾害或其他紧急情况,为与维持生命的供应线相隔绝的人们递送食物、医药、或其他关键物资的时间非常重要。例如,如果发生洪水、地震、和/或飓风,必须为与干净水源相隔绝的人们提供水。

当处于紧急情况时,为有需要者包装并递送物资的成本可以作为次选考虑,然而重要的是提供能够基于合理成本效益来形成并分布的物资包装。而且,容器或包装所占据的空间,以及制造该容器的材料量和成本,必须降至最低以提升其成本效益。

过去,救灾物资通过物资空投货盘,并通过连接至容器的降落伞来递送。通常,大量物资堆放在多个货盘上,而降落伞则连接至这些货盘。然而,降落伞非常贵而且通常是不可回收的。此外,降落伞可以相当大型且累赘。降落伞的大小取决于特定的待递送物资。如果降落伞较小,容器则快速下降从而可能破裂,那么其内载物散失,或者地面人群被快速下降的容器所伤。进一步地,如果物资一起堆放在货盘上,而货盘空投时偏离目标,有需要者则无法收到物资。即使物资货盘可以回收,土匪或游击队已经知道囤积物资,并且阻止有需要者获得物资或者要求有需要者赎回物资。

持续需要具有成本效益的应急物资包装,该包装能够容易地空投并向大量人群分配物资,并使物资受损以及采集物资的人们受伤的风险最低化。此外,持续需要一种制造该包装的方法和系统。



技术实现要素:

根据下文,已经发现一种空中分配系统。

本发明的实施例针对的是分发物品的空中分配系统。该系统包括盒、可拆卸地耦合至该盒的盖、位于该盒内的多个物品、耦合至该盒的柔性内衬、以及将该盖耦合至该柔性内衬的至少一条带,该柔性内衬容纳多个物品。在空中分配系统部署期间,空气阻力将盖移离盒并倒置柔性内衬,以将多个物品从盒内喷出。

优选地,该系统还包括耦合至柔性内衬的盒分离底部,其中,在部署期间,分离底部被压迫穿过盒,并协助将多个物品从盒内喷出。该柔性内衬优选沿盒的上缘耦合至盒。优选地,多个物品为空气动力补给包。在优选实施例中,有四条带将盖耦合至柔性内衬。该系统优选还包括位于柔性内衬中部的加固件。

本发明的另一实施例针对的是一种从交通工具分发货物的方法。该方法包括以下步骤:将柔性内衬插入盒内,将至少一条带耦合至柔性内衬,将多个物品装载至柔性内衬内,将至少一条带耦合至盖,用盖盖上盒,将盒装载至交通工具,将交通工具驾驶至部署位置,并从交通工具卸下盒,其中,在部署期间,空气阻力将盖移离盒并倒置柔性内衬,以将多个物品从盒内喷出。

优选地,该方法还包括将分离底部耦合至盒以及柔性内衬,其中,在部署期间,分离底部被压迫穿过盒并协助将多个物品从盒内喷出。该柔性内衬优选沿盒的上缘耦合至盒。优选地,多个物品为空气动力补给包。优选地,有四条带将盖耦合至柔性内衬。每条带优选耦合至盖的一角以及柔性内衬的中部。在优选实施例中,该方法还包括位于柔性内衬中部的加固件。

本发明的另一实施例针对的是空中分配容器。该容器包括盒、可拆卸地耦合至该盒的盖、耦合至该盒的柔性内衬、以及将该盖耦合至该柔性内衬的至少一条带。在空中分配系统的部署期间,空气阻力将盖移离盒并倒置柔性内衬。

优选地,该容器还包括耦合至柔性内衬的盒分离底部,其中,在部署期间,分离底部被压迫穿过盒。该柔性内衬优选沿盒的上缘耦合至盒。优选地,有四条带将盖耦合至柔性内衬。每条带优选耦合至盖的一角以及柔性内衬的中部。优选地,该容器还包括位于柔性内衬中部的加固件。

本发明的其他实施例和优点在某程度上在本说明书随后的部分中阐述,并且在某程度上可从本说明书预见或从本发明的实施中了解得到。

附图说明

图1为根据本文一个实施例的应急包的俯视透视图,该应急包以成形状态示出。

图2为图1所示应急包的仰视透视图,该应急包以成形状态示出。

图3为图1-2所示应急包的俯视透视图,该应急包以飞行状态示出。

图4为图1-3所示应急包的仰视透视图,该应急包以飞行状态示出。

图5为图3所示应急包被截线A-A截得的正立面横截面图。

图6为图5的应急包中插图编号B处截得的正立面横截面片段放大图,进一步示出了应急包的内包装。

图7为图5的应急包中插图编号C处截得的正立面横截面片段放大图,进一步示出了应急包的翼。

图8为图5的应急包中插图编号D处截得的正立面横截面片段放大图,进一步示出了应急包外包装的刚性插件。

图9为图4所示应急包被截线E-E截得的侧立面横截面图,进一步示出了根据本文一个实施例的应急包内包装,其连接有应急包外包装,示出的内包装内部设置有液态材料。

图10为图4所示应急包被截线E-E截得的侧立面横截面图,示出的应急包内包装由固态材料组成。

图11为用于生产应急包的系统的侧面透视图。

图12为图11的系统中由插图编号12所指的侧面透视片段放大图,进一步示出了系统的产品加载单元。

图13为图11的系统中由插图编号13所指的侧面透视片段放大图,进一步示出了系统的纵向中间包装与边缘密封单元以及横向热封口单元。

图14为图11的系统中由插图编号14所指的侧面透视片段放大图,进一步示出了系统的具有外罩的穿孔器单元,移除外罩则示出了穿孔器单元的穿孔滚筒以及铁砧滚筒。

图15为图11的系统中由插图编号15所指的侧面透视片段放大图,进一步示出了系统的翼折叠单元,从翼折叠单元移除应急包则示出了翼折叠单元的导板。

图16为图11的系统中由插图编号16所指的侧面透视片段放大图,进一步示出了系统的翼带密封单元。

图17为为图11的系统中由插图编号17所指的侧面透视片段放大图,进一步示出了系统的具有外罩的包裹分离器单元,移除外罩则示出了包裹分离器单元的剪床。

图18为具有尾部的包的实施例。

图19为具有通风狭缝的包的实施例。

图20为具有扇形边缘的包的实施例。

图21为在翼处具有孔的包的实施例。

图22为具有补充指示插片的包的实施例。

图23为有效载荷平均分布的包的实施例。

图24为具有为制造手柄而设的穿孔的包的实施例。

图25描绘了翼的形成。

图26-28描绘了具有通风口的包的实施例。

图29a-b为储存部署容器实施例的视图。

图30a-b描绘了具有遮篷的储存部署容器的实施例。

图31a-d描绘了在底表面具有交错的槽的储存部署容器的实施例。

图32a-b描绘了储存部署容器的实施例,其中上表面打开成斜坡。

图33描绘了部署料斗的实施例。

图34a-c描绘了部署运货车的实施例。

图35a-b描绘了偏向装置的实施例。

图36a-b描绘了分发装置的实施例。

图37描绘了分发装置的另一实施例。

图38描绘了容器分隔件的实施例。

图39a-c描绘了储存部署袋的实施例。

图40a-c描绘了盖洛德纸箱的实施例。

图41描绘了盖洛德纸箱的另一实施例。

图42描绘了部署系统的实施例。

图43a-f描绘了储存部署容器的另一实施例。

图44a-b描绘了货盘的实施例。

图45描绘了已载货的盖洛德纸箱实施例的爆炸图。

图46描绘了耦合至货盘的盖洛德纸箱的底面实施例。

图47描绘了盖洛德纸箱部署后的过程实施例。

图48a-d描绘了具有黏扣带的盒的实施例。

图49a-b描绘了具有盖的盒的实施例,该盖用于延缓盒的下降。

图50a-f描绘了部署装置的实施例。

具体实施方式

为处于紧急状态的人群提供补给是非常危险的任务。通常,交通基础设施例如已被自然灾害或政治或社会动乱而中断。通常难以甚或不可能将就在物资用卡车运输到受灾地区,因为道路被毁并且/或者接入点被封锁。此外,救灾工作人员本身就身处危险中,这些危险可来自环境问题(例如洪水、泥石流、地震、辐射)或危险的地面军事行动。在灾难中,从空中提供补给经常是唯一可行的选项,但其仍存在许多问题。因为大批量地提供物资,其过程一般需要精确指定目标并与地面人员配合,以避免损坏物资本身、地面结构、以及伤害人畜。无论用卡车、船舶、或飞机递送,物资经常被盗,或被政府或意图建立区域政治军事统治的人没收。结果,递送成本高,而提供实质救灾的效益降到最低。

惊喜地发现,能够制造具有成本效益的补给包,并以最低的损毁地面结构、物资本身的风险,以及最低的伤害地面人畜的风险,将之空投至大量人群进行分配,同时让有需要者收到补给的几率最大化。然而传统的递送方法通常将供给量最大化,例如用卡车、船舶、或航空途径大批量运送,本文所述发明针对的是通过航空途径运送大量轻质量包裹,使得包裹均匀随机分布在广阔的预设地区。在某地区递送大量包裹使得所有物资不易甚或不可能被盗,或者被非预期收件人所扣押。这样有效地打击潜在黑市,这种潜在黑市诞生于大批量进行递送物资的情况,无论该运送采用的是卡车、船舶或航空途径,而且更重要地,这样将目标人群接收到的物资数量最大化。

优选地,每个包设置为单个运送单元,并且这些包大量地进行递送,由此物资无法到达预期受害者或被盗的风险降至最低。因此,本发明的一个方面是大量包裹的快速构造和组装。单个工作站、以及半自动生产设备设置为每天生产成千上万的包裹。优选地,包裹包含一个或仅仅若干配给量的物资,例如食物、水、或医药。尽管供应持续很短的时间,但是因为成本降至最低,运送能够重复多次,并且所涉风险最低。重要的是,因为包裹通过航空途径来递送,救灾工作人员无需进入灾区。而且,基于包裹的空气动力学部件,几乎能够从任意高度进行分配,进一步保护救灾工作人员远离危险。

包裹能够在广阔的区域进行分配或散播,或对准至精确或有限的位置,从而进一步最小化被盗的风险并且/或者到达本身被限定或相当小的目标区域。比起用卡车、航空途径、或船舶分配货盘,优选预设范围以便最大量地分配给有需要的个体。

包裹设置为具有空气动力学部件,以减小或消除重力加速度。因为,包裹重量比大件物资小,所以空气动力学部件相应地最小化。优选地,包裹本身进行空气动力学设计,使得包裹向地面降落的速率比自由落体小。优选地,包裹撞击地面的速度对地面结构、地面其他物品、或包裹本身内容物造成损毁的风险较低甚至没有风险,并且对人畜(即源自包裹在降落期间落在人畜身上)造成伤害的风险较低甚至没有风险。通过包裹本身的空气动力学部件,并通过引入一个或多个阻力和/或升力要素,精确地控制速度和速率。可添加的空气动力学部件包括,但不限于一个或多个翼、翅片、尾部结构、螺旋桨或回转叶轮、机翼、帆或滑翔伞、飘带、洞群、涟漪、通风狭缝、扇形边缘、锯齿边缘以及降落伞。优选地,翼或机翼设置为在降落期间推动包裹盘旋,从而包裹运送停留在限定区域。当提前知晓或预测到天气状况仍然为不确定时,可由本领域技术人员设置特定的空气动力学部件来调节包裹的轨迹,并且在降落期间通过空气引致所期望的包裹横向运动。而且,包裹分配可由雷达(例如多普勒雷达)或各个包内的追踪装置(例如GPS)监控,以绘制各种地带上、各种天气状况下的散播分配模型。这些模型可用于确定最优化分配或确定是否需要重新分配。设计构型可例如包括固定于预设位置的副翼以及舵结构、设为预设形状或攻角的翼和/或前缘、包裹本身和/或其组合内部的物资不对称装载。

或者,可通过在包裹和/或盒壁上涂覆雷达吸收材料,例如碳化纤维和/或碳纳米管,将包裹以及包含多个包裹的盒实施成雷达可视或不可视,其中碳纳米管包括单层、双层和/或多层碳纳米管。壁还可以成角度,以便为包裹和/或盒提供浅雷达成像。包裹和/或盒还可用颜料伪装,由此将包裹实施为从地面不可见,或当它们在空中降落时至少难以被认出或追踪。优选颜料包括传统的伪装图案、或天蓝色、雪白、灰色、棕褐色、绿色、沙色、深蓝色、以及黑色的纯色或图案。包裹和/或盒还可差别染色,使得所选颜色将包裹着色成向上看时大部分不可视,而且在地面时难以看见,例如,可使用底面天蓝色而顶面黑色的盒。

优选地,包裹,包括空气动力学部件,制造成单个单元,以最小化生产成本。并且优选地,在生产过程中,补给物品插入包内,进一步最小化成本。

如所呈现以及明显描述那样,本文提供了本发明的具体实施方式。然而,所公开的实施例仅仅是本发明的示例,这些示例可以各种可选方式实施。因此,这些特定结构和功能细节的目的不是用于限制,相对地,其目的是充当代表性基础,以教导本领域技术人员多方面地使用本发明。

图1-10说明了用于空投的、具有物品11的包10。包10包括内包装12和外包装14。例如,内包装12可沿外包装14大致中央纵向延伸轴布置。内包装12是空投的物品11,或包裹着空投的物品11。例如,物品11可以是蚊帐或置于内包装12内的水。在所示实施例中,包10的内包装12和外包装14在平面视角下各自为四边形。需要重视的是,根据需要,内包装12和外包装14在平面视角下可以是其他形状,例如圆形、椭圆形、三角形、非对称形状,如此类推。同样地,包10的总尺寸取决于一系列因素,包括内包装12内容物的大小和重量、待递送的物品11。在一优选实施例中,外包装的尺寸为300mm×150mm、350mm×200mm、400mm×300mm、450mm×200mm、或其他尺寸。尺寸重量比可按需调节,以改变包10的空气动力学特征。

外包装14可由聚合材料形成,例如聚乙烯。在特定实施例中,外包装14由生物降解材料形成,例如聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或聚苯乙烯(PS)。塑料盒的优点在于允许挤压成形,并能够利用高温融化塑料材料来密封盒,提供对水分以及其他物质的屏障,例如将其实施为不透水。在优选实施例中,外包装14还可由网格材料形成。在优选实施例中,外包装14由高性能屏蔽塑料来形成。例如,高性能屏蔽塑料可以是氧气或二氧化碳清除剂或屏障。此外,外包装14可由多层制成并且/或者皱褶以提供强度。例如,外包装14可具有聚乙烯的内层和外层、以及纤维胶带尼龙的中间层。在优选实施例中,外包装14可涂覆低摩擦涂层(例如润滑剂、滑石粉、聚四氟乙烯、油、或石墨)。进一步地,各层之间存在粘合剂,各层包括促进热封口的层、以及提供视觉透明或不透明的层。进一步地,外包装14的厚度可根据包10的所需属性而改变。熟练的工匠可按需选择外包装14的层的合适材料和数量。

内包装12布置在外包装14内。当内包装12包裹着物品11,内包装12的内容物可指示出用于形成内包装12的特定材料。例如,形成内包装12的材料可由内包装12所包裹的物品11的期望贮藏寿命以及贮藏时间来指示。在优选实施例中,内包装12由聚合材料形成,例如PE、PVA、PS和/或PP。或者,内包装12可由包装工业已知的任意传统材料来形成,该材料例如是纸板、金属、塑料、织物或上述材料的组合。进一步地,内包装12缓冲材料制成或包含缓冲材料。例如,内包装12可由泡沫包装或泡沫形成。

作为非限定性实施例,内包装12可包含或者是不易受损的物品11,例如蚊帐、毯子、工具、照明灯具、蓄电池、帐篷或其他遮盖物、雨衣或其他衣物及足部保护、卫生纸、清洁湿巾、弹药、口腔卫生物资、交通工具或设备维修所需部件、打猎或钓鱼工具、净水丸剂、去除水中污染物的过滤吸管、通信和/或导航设备、例如是化学激活来发热的加热设备、向自然灾害或战争中的受害者提供的视频或纸张指示信息。其他类型的不易受损物品11也可以包裹在内包装12内,从而落入本文的范围内。

当内包装12的内容物不易损坏,内包装12可特别地由生物降解材料形成,例如聚乙烯醇(PVA),或者由穿孔材料形成。此外,内包装12可包括一个或多个凸舌,这些凸舌耦合至包含在内包装12中的物品11的各端,并耦合至外包装14。例如,凸舌有助于从外包装14移除内包装12。

内包装12还可用于递送易损物品11。例如,内包装12可包含食物或液体,因此其需要基本不透水和/或光和/或空气的材料。当内包装12的内容物对温度或光敏感,例如为药物,或易燃物,例如生火装备、用于生火的镁块,或燃料,内包装12可由绝热材料形成,例如金属或复合薄片。内包装12还可包括加热物质或冷却物质或设备,由此将内包装12内容物保持在所需温度。加热物质或冷却物质或设备还可容纳于外包装14内,而不仅仅是在内包装12内。作为非限定性实施例,内包装12的药用内容物可包括胰岛素、破伤风接种疫苗、登革热接种疫苗、疟疾接种疫苗、抗生素,如此类推。其他类型的易损物品11也可按需包裹在内包装12内。

根据需要,外包装14和内包装12可由同种材料或不同材料形成。熟练的工匠可按需选择内包装12和外包装14的合适材料。

参照图1-10,外包装14由一对覆叠薄片16、18形成,这对薄片具有相向连接在一起的表面。薄片16、18的上缘密封在一起,以形成包10的上缘密封20。同样地,薄片16、18的下缘密封在一起,以形成包10的下缘密封22。薄片16的侧边缘与薄片18的相应侧边缘密封,以形成包10的一对相对的侧边缘密封24、26。薄片16、18临近内包装12的相向表面密封在一起,以形成包10的中间包装密封28、30。上缘密封20、下缘密封22、以及中间包装密封28、30将内包装12限制在外包装14内,例如如图6所示。

外包装14包括至少一个空气动力学部件32、34。优选地,在使用期间,在包10的自由落体过程中,空气动力学部件32、34产生阻力,由此延缓包10的降落。此外,空气动力学部件14可提供空气动力学特性和稳定性,例如升力、定向控制、推力、或重量。在图1-10所示实施例中,至少一个空气动力学部件32、34包括形成于包10的侧边缘密封24、26与中间包装密封28、30之间的一对凸缘或翼32、34。翼32、34通过折叠薄片16、18的相应侧边缘来形成,并密封被折叠的边缘以形成翼密封36、38,例如如图5和7所示。作为密封被折叠的边缘以形成翼密封36、38的结果,翼32、34是常闭的,并且沿包10的纵轴向内延伸。如图1-2所示的翼32、34常闭到包10内,当包10在空中下降时如图3-4所示地展开。描绘两片翼32、34时,可使用任意数量的翼。附图描绘了形成翼32、34的各个阶段。在横向进给205,包10进给到翼形成机构,在形成区域210形成翼的第一部分,在形成区域215形成翼的第二部分,在形成区域220形成翼的第三部分,在形成区域225形成翼的第四部分,在形成区域230形成翼的第五部分,在边缘密封235密封翼的边缘,包10进入反射区域240,在该区域240中翼被折曲打开245,最终包10被传送至打包区域250。通过剪床型切割设备,连接起来生产的包装分割成单独的包,随后传送到打包区域。

至少一个空气动力学部件32、34可方便地引发贯穿外包装14的湍流,这与层流截然相反,并在运行过程中降低包10的降落速率。优选地,包10的速度从自由落体降至例如20m/s、15m/s、10m/s、8m/s、或5m/s。优选地,包10对地面的冲击,从在自由落体时包对地面减小了例如90%、75%、60%、50%或其他百分比。尽管图1-10所示实施例包括翼32、34作为至少一个空气动力学部件32、34,本领域普通技术人员应该了解的是,可选地,至少一个空气动力学部件32、34可包括尾部、翅片、机翼、滑翔伞、降落伞、回转叶轮、飘带、或尾部(见图18)、或当包10在空中降落时适于产生阻力的其他结构。作为其他类型的结构的非限定性示例,洞群、涟漪、通风狭缝(见图19)、扇形或锯齿边缘(见图20)、或形成于外包装14的孔,均可用于产生湍流。可按需选择合适包10的空气动力学部件32、34。进一步地,可使用空气动力学元件的组合。例如,如图21所示,可在翼32、34上戳孔,以进一步控制降落速率和/或飞行特性。

图26、27和28示出了包10的额外实施例。图26、27和28所示实施例包括通风口2610、2710和2810。优选地,当包10降落时,通风口2610、2710和2810使得绕过包10的空气中的一部分反过来穿过包10。这种气流提升了包在部署期间彼此分隔开的能力,并改变包的空气动力学表现。通风口2610、2710和2810可置于包10的端部、包10的侧边、包10的中间、或其他位置。进一步地,可存在穿过包10的多个通风口2610、2710和2810以及通风口2610、2710和2810的组合。通风口2610、2710和2810的各个孔穿透包10上表面的至少一部分以及包10下表面的一个部分。包10上表面和下表面的孔可排成一行或彼此分开,由此允许空气通过一个孔进入包10并允许空气通过另一个空气离开包10。

优选地,通风口2610包括网筛或其他透气性材料。尽管通风口2610示出的形状为方形,通风口2610可具有其他形状(例如矩形、卵形、圆形、或三角形)。优选地,通风口2710为包10本体上的开口。尽管通风口2710示出的形状为卵形,通风口2610可具有其他形状(例如矩形、方形、圆形、或三角形)。优选地,通风口2810为包10本体上的开口,其具有耦合至通风口2810周界的襟翼2815。优选地,襟翼2815与包10本体的材料相同,然而襟翼2815可由其他材料制成。在一优选实施例中,襟翼2815通过在包10本体切割X形来生成,然而襟翼2815可以附着至包10(例如利用粘合剂熔融至包10)。尽管通风口2810示出的形状为方形,通风口2810可具有其他形状(例如矩形、卵形、圆形、或三角形)。

在特定实施例中,空气动力学部件32、34控制包10的飞行路线。例如,翼可成形为推动包10遵循螺旋形降落、之字形降落、或类似飞机着陆的降落。这种受控的降落提升了将包裹10递送至预定位置的精确度。

在特定实施例中,外包装14由大体刚性材料形成,这种材料适用于防止包10的折叠。参照图5和8,外包装14还可包括至少一个刚性插件40、42,其适用于为外包装14提供结构支撑,并防止包10在运行过程中发生意外折叠。例如,刚性插件40、42可以是布置并被密封于外包装14的中间包装密封28、30与翼密封36、38之间的细长构件。例如,刚性插件40、42可包括在外包装14内侧向朝向的肋,或者在外包装内纵向朝向的支承件。在形成上缘密封20和下缘密封22期间,刚性插件40、42还可耦合至外包装14。需要了解的是,根据需要,插件40、42可耦合至上缘密封20和下缘密封22。插件40、42还可邻近内包装12布置,或耦合至外包装14的外部。在一优选实施例中,刚性插件40、42可包括为用户准备的、硬性或折叠的、关于包10(见图22)内容物的纸张指示信息。在另一实施例中,刚性插件40、42为纸板或塑料插件,其具有足够的刚度以防止外包装14折叠。本领与普通技术人员可按需选择刚度合适的插件40、42材料,同时保持所需的柔韧度。外包装14还可具有浮雕表面、真空密封部分、增压腔和/或充气腔(例如氦气、氢气、或空气),以调节包10的刚度。

如上文所确定那样,内包装12是空投物品11,或者包裹着空投物品11。如图9所示,当内包装12包裹着待递送物品11,例如水,内包装12可与外包装14耦合在一起。尤其是,可在薄片16、18之间,利用上部横向密封48和下部横向密封50分别密封内包装12的上缘44和下缘46。如图10所示,当内包装12为空投物品11,内包装可松弛地布置在外包装14的薄片16、18之间。单独的多个物品11,或者包装在多个内包装12内的多个物品11,还可大致平均分布在包10的外包装14内。需要注意的是,内包装12还可以沿外包装14长度大致平均分布,以便提供平衡的重量分布,并促进包裹10在空中(见图23)的运送。根据需要,可使用将包10的内包装12布置在外包装14内的其他手段,以及任意数量的物品11。进一步地,贯穿外包装14可布置不止一个内包装12。优选地,平均布置内包装,由此将质量平均分布遍及外包装14。在一优选实施例中,物品11被允许在内包装12内自由移动。在一优选实施例中,包10持有100g、200g、300g、400g、750g、1kg、2kg或其他量的物品11。物品11的尺寸、弹性、空气动力学要素、材料、以及位置全部可根据物品11的重量和内容物来调节。进一步地,可定位物品11,使得包10具有正的静态稳定度、中性的静态稳定度、或负的静态稳定度。

优选地,包10的内容物为单一份或配给量的物品11。例如,内容物可以是单一份水、单条营养棒、急救药箱、或卫生设备。在这些实施例中,包10具有单一份物品11,由于包裹将会优选在投放区域平均随机分布,由此实现包裹的分配。

需要了解的是,根据需要,本发明的各种密封20、22、24、26、28、30、36、38、48、50可通过化学密封操作来形成,例如通过使用粘合剂或化学溶剂,或通过热力焊接操作来形成。在特别说明的实施例中,各种密封20、22、24、26、28、30、36、38、48、50通过热力焊接操作来形成。根据需要,还可采用形成各种密封20、22、24、26、28、30、36、38、48、50的可选手段。

本文的包10还可包括穿孔52,以促使包10开启。穿孔52可以是抗干扰或易受干扰的穿孔52。穿孔52可从应急包的边缘向内延伸,并横贯上缘密封20、下缘密封22、上部横向密封48、以及下部横向密封50的至少其中之一,以便打开相同的密封,从而使得包10终端用户能够得到内包装12和空投物品11。此外,如图24所示,可添置穿孔以形成具有手提手柄的袋。

如本文所确定那样,外包装14适用于包含内包装12。外包装14还可包含照明设备,例如闪光LED、发光薄膜、或反射设备,以便于目视包10的位置,尤其是在夜间。照明设备例如可按照时间、温度、压力、或冲击来激活。或者,外包装14可由雷达反射材料或雷达消散涂层来形成。在特定实施例中,外包装14可由光敏物质形成,或涂覆有光敏物质。外包装14还可包含追踪设备,例如GPS设备、RFID设备,如此类推,以便于追踪包10或用于库存控制。进一步地,包装可包含噪声发生设备。例如,包装可包括汽笛、蜂鸣器、或寻呼机,这些设备在空气绕过包装时被电子或机械地激活。当包裹降落或位于投放位置时,噪声发生设备可播报包的到达以及位置。在特定实施例中,包10不具有移动部件、电器零件、或机械零件。

外包装14可包括并且/或者包含标记。该标记可包括有色材料或符号,以指出其内容物。例如,蓝色标记可指出物品11为水,红十字标记可指出物品11包括医药物资,如此类推。标记还可包括多种语言或图像说明的指示,用于打开包裹10并指出其内容物的用途。在特定实施例中,包10可以是有色的。例如,包10可以是蓝色、褐红色、黄色、米黄色,或图案,例如格子或圆点。此外,包10可具有太阳膜,其具有耦合至包裹的印刷电路设备。通过接收发送AM/FM或短波信号,该设备可用于通信和/或航行建议。

为了空中分配包裹10,熟练的工匠可按需选择任意合适的空中分配系统。作为非限定性示例,分配系统可以大致如发明名称为“Cargo Delivery System for Aircraft”的美国专利US 4,349,168所述,由此通过引用将其全文并入本文;如发明名称为“Aerial Delivery System”的美国专利US 4,241,890所述,由此通过引用将其全文并入本文;以及如发明名称为“Aerial Cargo Delivery System”的美国专利US 4,374,578所述,由此通过引用将其全文并入本文。

图29a和29b描绘了空中储存分配容器2900的实施例。容器2900优选由纸板制成。然而,容器2900可由其他材料制成,例如塑料、金属、尼龙、木材、布、橡胶、泡沫聚苯乙烯、或其他自然存在或人造材料。尽管所示容器2900为立方体,容器2900可具有其他形状。例如容器2900可以是圆柱体、角锥体、长方体、圆锥体、提包(例如如图35a-c所绘)、囊袋(例如用于附着至直升机底部)、或棱柱体。在优选实施例中,多个容器2900可以一个堆放在另一个顶部。各个容器2900优选能够容纳高达5000个包10,然而各个容器2900可容纳或多或少的包10。

在优选实施例中,容器2900的上表面用胶带密封,胶带包括拉绳2905。优选地,拉绳2905嵌入到胶带中,并且当被拉出时,在部署容器2900的内容物之前,拉绳2905沿容器2900上表面的接缝分开胶带。在其他实施例中,容器2900可用胶水、螺栓、角钉、铆钉、螺钉、钉子、连锁盖、摩擦盖、螺纹顶盖、其他粘合剂、锁、细绳、绳索、或其他固定装置临时密封。

优选地,存在耦合至容器2900底面的拴绳2910(如图29b所示)。拴绳2910可通过粘合剂、螺栓、铆钉、角钉、螺钉、钉子或其他固定装置耦合至容器2900的底面。此外,拴绳2910并入至容器2900底面材料中,或可穿过容器2900底面的孔,以耦合至容器2900内侧。拴绳2910可通过粘合剂、螺栓、铆钉、角钉、螺钉、钉子、细绳、绳索或其他固定装置临时贴在容器2900的一侧(如图29a和29b所示)。优选地,拴绳2910由柔韧的、高强度的非弹性材料制成,例如尼龙、橡胶、链条、塑料、或其他自然存在或人造材料。在优选实施例中,拴绳2910在其端部具有环2915,该端部与耦合至容器2900的端部相反。环2915可耦合至飞机的强制开伞拉绳或其他部分。

在优选实施例中,拴绳2910贴在容器2900中与拉绳2905平行的表面上(如图29a和29b所示)。然而,拴绳2910可贴在容器2900中与拉绳2905垂直的表面上。容器2900可具有把柄。把柄可从容器2900本体伸出,或切入到容器2900的表面内。此外,容器2900的底面可具有与其耦合的滑块。滑块有助于推动容器2900离开交通工具并分配内容物。例如,滑块可以是低摩擦盘、半球塑料装置、滚筒、脚轮、轮子、或其他设备。

容器2900可以是可重复使用的或重置的。此外,在实施例中,其中在部署位置从交通工具卸下容器2900,容器2900可为二次使用而重置。例如,容器2900可涂覆有防水涂层,这样容器2900可用作遮盖物,容器2900可浸润某一材料(例如蜡)以延长容器2900的燃烧时间,或者容器2900可以是绝热的,由此保持热量或隔热。

为了部署容器2900的内容物,在优选实施例中,容器2900装载在交通工具上(例如货运飞机)。根据所需部署的内容物的量,可在交通工具上装载一个或多个容器2900。一旦装载,拴绳2910的环2915耦合至交通工具的强制开伞拉绳。优选地,容器2900置于交通工具内,使得拴绳2910面向交通工具的内侧,而容器2900的相反侧面向开口,内容物将会通过该开口进行部署。一旦耦合至强制开伞拉绳,拉绳2905被拉出,由此解封容器2900。当交通工具到达部署位置时,容器2900被推出交通工具,并释出内容物。

容器2900可具有一个或多个散播协助器,安装这些散播协助器以便于包裹10离开容器2900,而不是凝聚或一起滞留。例如,如图35a-b所示,容器2900可配备有导流板3590。优选地,导流板3590为泡沫,然而也可使用其他材料(例如纸板、塑料、木材、金属、或其他自然存在或人造材料)。随着包裹10离开容器2900,导流板3590干预靠外一排的包裹10离开,从而引致包裹10散播。

图36a-b描绘了另一种散播协助器3692的实施例。优选地,散播协助器3692是耦合至泡沫角锥体3694的屋脊板。可选地,角锥体3694可以是纸板、塑料、木材、金属、或其他自然存在或人造材料。优选地,散播协助器3692耦合至容器2900的开口,并且随着耦合至角锥体3694的拴绳2910被拉出,散播协助器3692被迫穿过容器2900由此散播包裹10。容器2900内的开口可由粘合剂、松紧带或其他固定装置来固定。

图37示出了散播协助器的另一实施例。在图37的实施例中,包裹10放置在薄片薄膜3796的交织空间之间。薄膜3796可以是塑料、纸、布、或其他自然存在或人造材料。随着部署容器2900,薄膜3796连同置于薄膜3796的皱褶之间的包裹10离开容器2900。由于薄膜3796内的皱褶,包裹10以多个方向被推出容器2900。

图38描绘了另一种散播协助器的实施例。在图38的实施例中,分隔件3893放置在容器2900内。在所示示例中,分隔件在容器2900内创建了四个部分,然而可通过分隔件3898创建其他数量的部分。优选地,分隔件3898的材料与容器2900的相同,然而也可使用其他材料。分隔件3898使得包10能够堆放而不会重叠。然而,在其他实施例中,包10可随机放置在各个部分内,或交错存放。在一优选实施例中,可在分隔件3898各个部分之间的中间交叉点安装导流设备,以进一步散播包10。

图50A-F描绘了另一种散播协助器的实施例。在图50A所描绘的爆炸图中,随着盒5000的部署,空气将盖5050拉离盒5000,并将内袋5055拉出盒5000。例如,盖5050可通过伞绳或拴绳5053耦合至内袋或柔性内衬5055的附着点5054。优选地,如图50C所示,附着点5054为加固材料,而索眼5052将拴绳5052耦合至内袋5055。优选地,拴绳5053通过盖5050的索眼5056以及螺母5057耦合至盖5050。可实施其他方法,将拴绳5052同时耦合至盖5050以及内袋5055。优选地,内袋5055被迫从里往外翻,而内袋5055内的包10被推出盒5000。随着内袋5055被颠覆,优选地,分离底部5058被拉动穿过盒5000,以协助将包裹10推出盒5000。优选地,内袋5055的边缘折叠到覆盖盒5000的边缘,并且内袋5055和盒5000的边缘缝纫到一起。在特定实施例中,降落伞或其他设备可耦合至盖5050,以进一步协助将包裹10射出盒5000。图50B描绘了部署后的盒5000、盖5050、以及内袋5055的视图,其中内袋5055倒置,并已经喷射出其内容物。图50D-F描绘了盖5050、内袋5055、以及底部5058的各个视图。

图30a-c描绘了空中储存分配容器3000的另一实施例。容器3000近似于容器2900,然而容器3000还包括遮篷3037。优选地,遮篷3037为空气阻力设备。例如,遮篷3037可以是降落伞、滑翔伞、翼、或旋转直升飞机。优选地,遮篷3037由耐久的、轻质材料组成。例如,遮篷3037可由尼龙、棉、帆布、丝绸、聚酯薄膜、橡胶、或其他自然存在或人造材料制成。此外,遮篷3037可重置以用于二次使用。例如,遮篷3037可以是防水的,以用作遮盖物,遮篷3037可具有手柄,以变换为袋,或者遮篷3037可以是反射性的,以用作太阳能炉。

遮篷3037可储存在容器3000内或无需容器3000来储存,或者可以是松开的。例如,在图30a和30b所示实施例中,遮篷3037可储存在容器内,该容器耦合至容器3000的内盖襟翼3035。优选地,遮篷3037耦合至拴绳3010。在部署容器3000内容物期间,随着拴绳3010被拉出,优选释出遮篷3037,并单单由于风阻力而在空中展开。在图30a和30b所示实施例中,例如,遮篷3037被拉动穿过容器3000的开口3040。然后容器3000从运输交通工具中释出,并且仍然附着在拴绳3010的遮篷3037推动容器3000转动,使得开口面向地面,从而清空容器。此外,优选地遮篷3037延缓了容器3000的降落,以防止地面人或物受伤或受损。遮篷3037和/或容器3000可配备有指示装置。指示装置可提醒地面人员容器正在下落,并且一旦到达地面,引导人员到达容器3000。指示装置例如可以是灯、烟、噪声发生器(例如汽笛)、GPS指示器、或反光表面。

图49a-b描绘了遮篷的另一实施例。在图49a-b所描绘的实施例中,盒盖4950充当遮篷,延缓盒4900在部署期间的降落。优选地,盒盖4950通过拴绳4910附着至盒4900的索眼4911。优选地,随着部署盒4950,盒盖4950升离盒4900并拉紧拴绳4910。随着拴绳4910张紧,优选地,带4915将活底4956拉出盒4900,由此将盒的内容物推过盒的底部。

图31a-d描绘了空中储存分配容器3100的另一实施例。容器3100近似于容器2900,除了容器3100的底部具有交错的槽3150。优选地,交错的槽3150迫使拴绳3110穿过容器3100底部若干层。如图31a所示,拴绳3110穿过交错的槽3150,绕了三个弯。尽管示出了三个弯,可实施其他数量的弯。优选地,拴绳3110耦合至装配在容器3100底部的板3155。板3155可以是梅森奈特纤维板、夹板、金属、塑料、纸板、或其他材料。拴绳可利用摩擦、滑结、铆钉、螺栓、角钉、粘合剂、螺钉、或其他固定装置耦合至板3155。

交错的槽3150有助于密封容器3100的底部,并优选地减小容器3100部署时所承受的力。优选地,在部署容器3100期间,随着拴绳3110绷直,容器3100的材料撕开,由此延缓拴绳3110的绷紧,并减小板3155上的压力。

如图31b-d所示,拴绳3110优选离开容器3100的底部,并固定至容器3100的一侧和顶部。优选地,拴绳3100通过纸带固定至容器3100,然而也可使用其他固定装置(例如粘合剂、螺栓、铆钉、角钉、螺钉、钉子、细绳、绳索或其他固定装置)。优选地,拴绳3100覆盖并密封容器3100的盖两个部分之间的接缝。随着部署容器3100,优选地,容器3100的盖两个部分之间的接缝变为非密封,由此允许容器3100的内容物离开容器3100。

图32a-b描绘了容器3200的另一实施例。优选地,容器3200的顶部打开,以形成斜坡3260,容器3200的内容物可经过斜坡3260从交通工具散播出去。容器3200能够耦合至倾斜货盘3265,以便于引导容器3200的内容物离开交通工具。

图43a-f描绘了容器4300的另一实施例。在图43a-f的实施例中,优选地,容器包括单片起皱褶的塑料,被切割并折叠到可闭合的盒内。优选地,容器4300的顶部和底部是无需使用密封装置即可密封的(例如带、紧固件、或细绳)。在优选实施例中,容器4300具有至少一个从盒顶伸出的凸舌,以及至少一个在盒底的压痕或孔,以允许多个盒堆放在彼此的上方。优选地,容器4300的接缝进行热封口。

图39a-c描绘了容器3900的实施例。优选地,如图39a所描绘,袋3900可折叠椅用于船运。在袋3900的开口,优选具有主环3944。优选地,主环3944在内径上(如图39c所示)具有成角度的凸缘。优选地,在部署期间,成角度的凸缘扰乱袋3900内容物的飞行路线,造成内容物散开。主环3944通过袋卡圈段3946保持在袋3900上。尽管示出了两个袋卡圈段3946,也可使用其他数量(例如一整圈、三个环段、或四个环段)。优选地,袋3900的开放边缘保持在主环3944与袋卡圈段3946之间。在优选实施例中,包裹隔离盘3948通过带3942耦合至主环3944。尽管示出了四条带3942,其他带3942可将包裹隔离盘3948耦合至主环3944。优选地,在运输期间,包裹隔离盘3948充当袋3900的盖。然而,一旦部署,包裹隔离盘3948通过带3942保持在距主环3944某一距离处。在部署期间,包裹隔离盘3948进一步扰乱袋3900内容物的飞行路线,引致内容物进一步散开。

在部分实施例中,容纳了所需数量包裹10的其他容器或匣布置在飞机的货舱中,飞机例如是C-130型。可采用任意合适的方法,将包裹10装载到飞机上。例如,容器可利用如发明名称为“Channel Slide Cargo Handling System and Method”的美国专利申请US 2008/0219830所述的系统和方法装载到飞机上,由此通过引用将其全文并入本文。容器可如飞机货物习惯一般成行成列地布置。容器可包括所需数量的包裹10和所需类型的物资,并可准备好储存在遍布美国及世界上的战略位置,以等待发生军事行动或自然灾害时进行分配。

在一优选实施例中,容器放置在容量较大的盒(或盖洛德纸箱)中以用于储存、船运、以及部署。大盒可由木材、纸板、塑料、起皱褶的塑料、金属、或其他脊形或伸缩材料制成。图40a-c描绘了盖洛德纸箱4000的一个实施例。优选地,纸箱4000包裹着8个本文所述的容器,然而,纸箱4000可包裹其他数量的容器(例如4个、6个、或10个)。在优选实施例中,纸箱4000利用框架4010加固。框架4010可由木材、纸板、塑料、金属、或其他脊形材料制成。优选地,框架4010通过拴绳4020耦合至纸箱4000。在优选实施例中,拴绳4020系在或附着至框架4010,并穿过纸箱4000底部的开口。然后,拴绳4020可耦合至部署交通工具(例如飞机),或耦合至遮篷。在部署期间,纸箱4000从部署交通工具中抛出,并通过遮篷或附着至部署交通工具的拴绳,被迫上下颠倒。一旦上下颠倒,较小的容器离开纸箱4000,并通过本文所述的其中一种方法清空其内容物。

图41描绘了盖洛德纸箱4100的另一实施例。纸箱4100近似于纸箱4000,然而纸箱4100的底面由货盘4130来确定,而不是框架。货盘4130可由纸板、木材、塑料、金属、或其他脊形材料制成。优选地,纸箱4100以及货盘4130均具有为叉车接合而设的开口,以便于装载到部署交通工具上,其中纸箱4100与货盘4130配合或密封至货盘。纸箱4100和货盘4130可通过将纸箱4100材料折叠到货盘4130内、焊接、铆钉、螺栓、粘合剂、或其他固定装置密封在一起。图46描绘了盖洛德纸箱耦合至货盘的实施例,盖洛德纸箱的一部分插入到货盘底面然后折叠覆盖其上。优选地,货盘4130和纸箱4100一起装载到部署交通工具上,并在部署位置一起从部署交通工具抛出。图45描绘了耦合至货盘的已加载盖洛德纸箱的实施例爆炸图。

图44a-b描绘了货盘4400的另一实施例。在图44a-b所示实施例中,货盘包括起皱褶的塑料顶部和底部,以及泡沫支承件。优选地,在装载时,泡沫支承件防止顶部浸渍或下沉。货盘4400的材料提供了耐久性,并且是轻质的,并且与传统木质货盘相比更具弹性。货盘4400可密封至由起皱褶的塑料所制成的盖洛德纸箱,并且一旦密封,货盘和盖洛德纸箱可以防水。另外,货盘4400可耦合至盖洛德纸箱,使得货盘和盖洛德纸箱在部署期间不会分开。优选地,货盘4400底部以提供了凸缘的货盘4400其余部分而自豪,该凸缘能够与飞机货柜空投系统(CDS)紧密配合。优选地,凸缘使得货盘能够用作滑板。为了提升滑板的强度,优选将两块叠加的起皱褶塑料正交地耦合在一起,以生成货盘4400底部。

图48a-c描绘了盒、容器、或盖洛德纸箱的实施例,其中黏扣带5将盒的封面或盖保持在盒3的本体。图48d是具有带5的盒3的爆炸图。带5可耦合至降落伞索具1或盒3的束锁系统。优选地,带5确保盖4和产品在运输期间保持住,并且随后在空中部署期间,盒3和盖4包含在降落伞索具内。当储存或运输装满的盒3时,通常期望的是保持盒3被覆盖,由此降低盒3内产品受污染。对于空运,盒3可能承受许多外力,而优选地,有盖的盒3在许多状况下都能够将产品保持在盒3内。当需要对盒3内的产品进行空中部署时,优选地,盖4完全移离盒3,以允许产品自由离开盒3。优选地,这种盖4的移除无需手工协助,也无需让盖4从飞机自由落体来完成。优选地,在运输期间,依靠黏扣织物的剪切强度(优选为10lb/in2),带5和降落伞索具1以高达3个重力加速度或更大的力来保持盖4。尽管所述实施例利用的是黏扣紧固件,也可采用其他紧固件,例如纽扣、粘合剂、按扣、拉链、螺栓、铆钉、分离紧固件、以及回形针。在空中部署期间,优选地,索具1的降落伞的伞部作用于黏扣织物的剥离强度(优选为3磅/英寸宽度)优选地,根据需要,通过仅改变黏扣织物部件的尺寸,就能够修改用于保持盖4的剪切力以及用于移除盖4的剥离力。优选地,黏扣织物以利用黏扣织物的固有特性(剪切强度和剥离强度)的方式,放置并附着至索具1和盒3。优选地,带5绕盒3的至少一侧耦合至盒3的底部,覆盖盖4并沿盒3的另一侧接合相应的黏扣织物。带5可穿过盒3和/或盖4的一部分,以在运送时提升强度并将部件保持在一起。可使用1条、2条、3条、4条或更多条带。

在测试黏扣织物的强度时,剪切强度大概是10磅/平方英寸,而剥离强度大概是3磅。受测试织物的长度和宽度不同之间存在微小的变化。因此,1”×1”的黏扣具有大约10psi的剪切强度和3磅的剥离强度,2”×1”的黏扣具有大约20psi的剪切强度和3磅的剥离强度,如此类推。表1为示出了受测试织物的各个剥离强度和剪切强度的图表。

表1

在部署期间,盒4000或盒4100从部署交通工具中抛出,并通过遮篷或附着至部署交通工具的拴绳,被迫上下颠倒。一旦上下颠倒,较小的容器离开盒,并通过本文所述的其中一种方法清空其内容物。例如,如图42所描绘,较小的容器可拴住盒4000或盒4100的货盘,而且,一旦部署较小容器的内容物,较小的容器以及盒4000或盒4100可利用单个遮篷一起降落,该单个遮篷耦合至盒4000或盒4100以延缓降落。图47描绘了容器部署后的过程的另一实施例。在图47所描绘的实施例中,各个较小容器具有其自带的遮篷,这使得容器在部署期间能够漂离。

在一示范性实施例中,在将容器运输至预定位置期间,飞机尾舱关闭,而布置在容器下方的运输系统回缩。一旦飞机到达预定位置,飞机尾舱打开并且运输系统从货舱伸出。然后清空容器中的包10至运输系统上,运输系统使得包10从尾舱离开飞机,以从空中向地面人群分配。需要了解的是,容器内的包10可一并清空,或者包10按所需速率逐个计量置于运输系统上。包10从容器传送出来并传送出飞机,使得包10不会集中或聚合在一起,从而实现各个包10与其他包10的分离。

在另一实施例中,如图33所描绘,部署交通工具可配备有料斗3370。优选地,料斗3370耦合至交通工具的一侧并可装填有用于部署到预定位置的包10。一旦交通工具到达部署位置,料斗3370的至少一部分可升起,以让重力推动包裹10离开交通工具。在另一实施例中,机械式传送机推动包10离开交通工具。料斗可以是金属、塑料、木材、或其他自然存在或人造材料。如果交通工具为飞机,料斗的重量及其内容物必须平衡。

在另一实施例中,如图34a-c所描绘,运货车3480可用于部署包10离开交通工具。运货车3480可近似于带有一个轮的独轮车,或可具有多个轮。在优选实施例中,运货车3480装载有包10,并且在部署位置,斗尖翻向交通工具外,使得包10离开运货车3480。运货车3480可装配有油布3485或其他覆盖物,以防止包10被吹回到交通工具中。进一步地,运货车3480可具有耦合至底面的钩,该钩接合安装在交通工具出口的滚筒。钩和滚筒可有助于倾倒运货车3480。运货车3480和油布3485可以是金属、塑料、木材、或其他自然存在或人造材料。

惊喜地发现,如图1-10所示,当多个包10从地面以上的点,例如飞机进行分配时,所有包裹10大体利用空气动力学部件32、34进行调整薄片18与地面之间的朝向。空气动力学部件32、34的朝向进一步有利于导致在地面以上进行部署的包10随机均匀分布于地面。

由于包10的尺寸、其内包装12的内容物特性、以及形成包10的材料,包10适于达到足够低的所需终极速度,这样包10不会伤害到地面人群或财物。如本文所述,包裹10内容物的大小、重量、以及性质将会指示用于形成内包装12和外包装14的材料,以及包10的大小。

包10的空气动力学部件32、34方便地提供了风阻结构,该风阻结构进一步降低其终极速度。在空中分配期间,可选择性地并入至包裹10的刚性插件40提供了防止包裹10弯曲或折叠的刚度。通过防止弯曲或折叠,包10接触空气的表面积最大化,由此降低、甚至在某程度上最小化包10的终极速度。

通过逐个分配包10,而不是在货盘上进行分配,这可以按需要实现更广泛的内含物资分配,而且更难以囤积物资,由此确保更多人接收到必需物资。

如图1-17所示,本文还包括用于生产包10的连续生产系统100。其他类型的包10也可用本文的系统100来制造。

参照图11,制造包10的系统100包括产品加载单元102、纵向中间包装与边缘密封单元104、横向热封口单元106、穿孔器单元108、翼折叠单元110、翼带密封单元112、以及包裹分离器单元114。该系统100还包括一对依次布置的纵向延伸传送机116、118,下文称之为第一传送机116和第二传送机118,用于连续地将包10和包10的相关子部件运输通过系统100。第一传送机116和第二传送机118各自可以与至少一个真空集气室119连通,当制造包10时,真空集气室119设置为将包10和包10的相关子部件固定至第一传送机116和第二传送机118。

参照图12,产品加载单元102设置为将包括有用于空投的物品的内包装存放在第一薄片与第二薄片之间。产品加载单元102可包括第一薄片供给卷120、第二薄片供给卷122、以及产品装填器124。第一薄片供给卷120提供第一薄片,第二薄片供给卷122提供第二薄片,产品装填器124提供包10的内包装。第一薄片供给卷120连续地提供形成包10的第一薄片的材料。随着第一薄片由第一薄片供给卷120向前输送,打印机可在其上打印所需标记。例如,打印机可用于打印生产日期、有效日期、跟踪信息和标记,如此类推。第一薄片可由第一传送机116向前输送穿过系统100。普通技术人员应当理解的是,第一薄片可由可选方式向前输送穿过系统100,根据需要,可选方式例如为成对的联动辊。此外,第一薄片可包括如本文所述的多个层。

随着第一薄片向前输送到产品装填器124附近,内包装由产品装填器124按照所需间隔放在第一薄片上。将具有内包装的包10沿第一薄片的大致中央纵向延伸轴来布置,可取得积极的结果。根据需要,产品装填器124的内包装可包含同一物资,或者内包装可包含不同的物资。例如,一些含水内包装可供应至第一传送机116上的第一薄片,或者可选地,内包装例如可包含水、食物、或个人卫生物资。在特定实施例中,包可以是空的,并在随后的时间地点进行装填。

第二薄片供给卷122连续地提供形成包10的第二薄片的材料。例如,第二薄片可通过一对外包装卷,由第二薄片供给卷122分配在内包装和第一薄片上。根据需要,也可采用其他合适的手段,将第二薄片分配至内包装盒第一薄片上。第二薄片可与第一薄片相同或不同。

内包装已经布置在第一薄片和第二薄片之间之后,例如如图13所述,包括内包装和第一第二薄片的组件向前输送至纵向中间包装与边缘密封单元104。纵向中间包装与边缘密封单元104密封第一薄片和第二薄片,以形成包裹着内包装的外包装。例如,纵向中间包装与边缘密封单元104可以是热封口,尽管在本文的范围内,也可采用其他手段将内包装密封于第一薄片与第二薄片之间。

在一特定实施例中,纵向中间包装与边缘密封单元104将第一薄片与第二薄片的两侧边缘、以及第一第二薄片邻近内包装的中间包装位置进行热封口。作为非限定性示例,纵向中间包装与边缘密封单元104可包括一对侧密封带126、128,侧密封带126、128设置为将第一薄片与第二薄片的两侧边缘热封口。纵向中间包装与边缘密封单元104可包括一对中间包装密封带130、132,中间包装密封带130、132设置为将第一第二薄片邻近内包装的中间包装区域进行热封口。

如图13所示,系统100的横向热封口单元106布置在纵向中间包装与边缘密封单元104附近。在横向热封口单元106中,尚未封口的包10的第一第二薄片各自的上缘和下缘被封口。横向热封口单元106包括一对直线轨道安装块134,一对热封口汽缸136可移动地安装在安装块134上。直线轨道安装块134例如可包括轴承,并且其例如是偏置的,具有弹簧或类似物,由此通过第一传送机116移动至第二位置后,能够返回到邻近纵向中间包装与边缘密封单元104的第一位置。热封口汽缸136选择性地驱动上部热封口条138以及下部热封口条140。

例如,局部已封口的包10由第一传送机116向前输送至横向热封口单元106。首先通过热封口汽缸136,并通过驱动上部热封口条138以及下部热封口条140,这使得上部热封口条138以及下部热封口条140挤压并加热位于第一位置之间的第一第二薄片,从而密封第一薄片和第二薄片的上缘。热封口汽缸136以及上下部热封口条138、140通过与第一传送机耦合,与未封口的包10一起向前输送,热封口汽缸136以及上下部热封口条138、140通过与第一传送机进行正耦合,沿直线轨道安装块134移动。在预设时段之后,其中该时间足以引发第一第二薄片的上缘被密封,热封口汽缸136引致上部热封口条138以及下部热封口条140升离第一第二薄片。上部热封口条138以及下部热封口条140在第二位置升离第一第二薄片。然后上部热封口条138以及下部热封口条140返回到第一位置,并重复该过程以便密封第一第二薄片的下缘。需要了解的是,根据需要,生成中间包装密封、边缘密封以及上下缘密封的步骤可以按前述顺序的倒序进行,或可大致同时进行。在特定实施例中,至少一个边缘保留不封口,这样包裹可以在随后的时间地点进行装填,此后密封剩下的边缘。

还可采用横向热封口单元106,利用上部横向密封和下部横向密封,以将至少一个内包装的上缘、下缘固定在第一薄片和第二薄片之间。例如,上部热封口条138和下部热封口条140可具有凸起部分,该凸起部分分别生成上下部横向密封以及上下缘密封。在本文的范围内,也可采用其他手段,形成上下部横向密封,以将内包装耦合至外包装。

一旦纵向中间包装密封、边缘密封以及上下缘横向密封形成,由第一传送机116引发各个包10穿过横向热封口单元106到达穿孔器单元108。穿孔器单元108布置在横向热封口单元106与翼折叠单元110之间。穿孔器单元108在各个包10的第一薄片和第二薄片上横向打孔,以便于分离各个包10。此外,穿孔器单元108形成穿孔,以便于打开包10。

在图14所示的特定实施例中,穿孔器单元108包括具有至少一片穿孔刀片144的穿孔滚筒142。穿孔滚筒142布置在铁砧滚筒146对面。需要注意的是,第一传送机116邻近穿孔器单元108的一侧终结,第二传送机118邻近穿孔器单元108的另一侧开始,穿孔滚筒142和铁砧滚筒146布置在第一传送机116与第二传送机118之间。穿孔滚筒142的穿孔刀片144与铁砧滚筒配合,当包10穿过其间时为包10穿孔。穿孔刀片144可具有直线段和角部,直线段用于沿应急包的宽度穿孔,以将其分开,而角部用于形成包10的穿孔开口。例如,角部可大致为V形。穿孔刀片按需可具有其他形状。在本文的范围内,也可采用其他装置为包10穿孔。

现参照图15和16,本系统100还包括翼折叠单元110和翼带密封单元112。一折叠单元110和翼带密封单元112设置为形成一对空气动力学元件,例如在外包装上邻近至少一个内包装的翼。优选地,当包10从空中降落,空气动力学元件引发贯穿外包装的湍流,并减小或最小化包10在运行过程中的降落速率。当包10从空中降落,空气动力学元件还可有助于减小或最小化包10在运行过程中的降落速率。

随着已穿孔的包10由第二传送机向前输送,翼折叠单元110折叠包10侧边缘的一部分。例如,翼折叠单元110包括一对分开的折叠机基部146以及一对折叠机导向板148,折叠机导向板148邻近分开的折叠机基部146布置。包10的侧边缘向前输送通过折叠机导向板148,折叠机导向板148折叠各个侧边缘以形成包10的阻力元件。

例如如图16所示,在折叠包10的侧边缘之后,已折叠的侧边缘利用翼带密封单元112进行热封口。如同前文所述的系统100的纵向中间包装与边缘密封单元104和横向热封口单元106,采用翼带密封单元112密封包10的第一薄片和第二薄片。尤其是,翼带密封单元112可包括一对热封带150、152,热封带150、152挤压并加热已折叠的边缘以形成翼密封。同时,翼带密封单元112形成包10的阻力元件和侧封边。需要了解的是,包10的空气动力学元件或“翼”成形时是闭合的,但是当包10从空中降落,在运行时是打开的。

在本文的另一实施例中,在由翼带密封单元112进行热封口之前,刚性插件可邻近第一第二薄片的侧边缘布置。根据需要,刚性插件可热密封至空气动力学元件中,或在侧边缘密封与中间包装密封之间的封边附近。

参照图17,系统100还可包括包裹分离器单元114。例如,包裹分离器单元114邻近翼带密封单元112布置。包裹分离器单元114可包括剪床154。剪床154设置为沿由穿孔器单元108形成的穿孔的至少一部分进行剪切,并由此分离各个包10。由此,剪床154形成各个包10。随着包10离开系统100,包10被收集并储存以备运输和分配。或者,可以以有秩序的方式收集包10,使得包10堆放起来。例如,容器可以是包含所需数量包裹10的包匣,所需数量的包裹10与其内包装一起堆放,偏离邻近的包裹10内包装。根据需要,也可采用其他手段收集各个包10。

在另一实施例中,各个包10不是由包裹分离器单元114来分离,由此提供直线“成串”的包,这些包在部署时进行分离。

本文还包括一种用于生产包10的方法。根据需要,该方法可与本文的系统100或其他系统联用。该方法首先包括提供第一薄片以及至少内包装的步骤,内包装包括用于空投的物品。然后内包装布置在第一薄片上。第二薄片布置在内包装和第一薄片上。然后密封第一薄片和第二薄片,以形成包裹着内包装的外包装。例如,至少一个空气动力学元件形成于外包装上,并邻近至少一个内包装。优选地,空气动力学元件引发贯穿外包装的湍流,并减小或最小化包在运行时的降落速率。空气动力学元件还可减小或最小化包在运行时的降落速率。

密封第一薄片和第二薄片的步骤可包括在第一薄片和第二薄片上形成上缘密封、下缘密封、以及分开的侧边缘密封。密封第一薄片和第二薄片的步骤还可包括形成一对中间包装密封。内包装通过这一对中间包装密封、上缘密封、以及下缘密封,由此受限于外包装内。

形成至少一个空气动力学元件的步骤可包括折叠第一薄片和第二薄片的相应侧边缘。例如,已折叠的侧边缘被密封于侧边缘密封与中间包装密封之间,以形成翼密封。

内包装还可耦合至包10的外包装。例如,至少一个内包装的上缘和下缘可利用上部横向密封与下部横向密封,密封于第一薄片与第二薄片之间。由此,内包装耦合至外包装。也可采用其他合适的手段,将内包装与外包装耦合在一起,这些手段包括粘合剂、紧固件,如此类推。

本文的包10还可穿孔,以便于分离包10以及打开包10。例如,穿孔可从包10的上缘向内延伸。穿孔可横贯上缘密封、上缘横向密封、以及下缘横向密封的至少其中之一,以便这些密封能够打开。由此允许进入内包装。

由此提供了用于制造具有成本效益的补给包,该补给包可以将损坏物资和收集物资的人群的风险降至最低,轻易地空投并分配给大量人群。

通过研读本发明所述的说明书和实践,对于本领域技术人员来说,本发明的其他实施例和应用是显而易见的。本文所引用的所有参考,包括所有出版物、美国及外国专利和专利申请,通过引用,明确且完整地并入。其目的在于,说明书和示例仅被视为示范性的,而本发明的范围和精神由以下权利要求来表明。此外,术语“包括”包括术语“由……组成”以及“基本由……组成”,而且术语包括、以及包含并非旨在进行限制。

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