用于压实产品并快速包装的设备的制造方法
【专利说明】
[0001]本发明的
【背景技术】
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请是申请日为2009年10月23日，申请号为12/604，748的共同未决的美国专利申请的部分继续申请，其公开内容以其整体通过引用并入本文中。
技术领域
[0004]本发明涉及一种用于压实多个产品半成品(slug of product)，并将所述产品半成品快速包装的设备。
【背景技术】
[0005]产品在打包后经常会产生沉降，从而使包装显得不那么饱满。因此，包装经常在它刚制作完成后显得饱满，但是在进一步的沉降后就会显得不饱满。包装零食如薯片用的传统柔性袋就是一个例子。这种柔性袋一般由立式成型-填充-封口机进行制造填充。图1示出了一种传统立式成型-填充-封口机的一部分。首先，在称重机101内对产品进行称重测量。所述称重机101收集并输出指定装料量的产品。每份装料量代表了占据整个单个包装袋的产品的量。所述称重机101的下游通常是用于引导产品的一个漏斗102或一系列的漏斗。本文中所述的“下游”和“上游”指的是工艺流程或设备中的相对的点或位置。因此，下游发生的事件在工艺流程中较晚发生，且发生在上游发生的事件之后。所述料斗102的下游是产品输送筒103。用于立式成型-填充-封口机上的所述产品输送筒103通常被称为成型机。用于最终包装的包装薄膜缠绕于所述产品输送筒103周围形成管。在管的底部被密封后，则通过所述产品输送筒103将产品传送进该被密封的管。之后，将所述管的顶部封装，并将其剪下并与所述上游薄膜分离，从而形成包装。所述设备是一种十分有效的包装设备，并且其生产速率可以高达每分钟100个包装袋。
[0006]在配送和处理期间，包装内的产品开始沉降，增加了包装袋顶端的空隙空间。在经过运输和处理后，放置于零售货架上的包装袋，经常看起来没有直接从包装机上生产出的包装袋饱满。这会导致各种问题产生。首先，对于消费者来说，相比于看起来更饱满的包装袋，那些不饱满的包装袋比较没有吸引力。第二，许多消费者都不满于打开包装袋之后发现该包装袋只是半满。第三，由于产品沉降后空隙空间增加，现有技术中的包装袋从这一点上来说相对于其内容物较大。这种包装袋不必要地占用了零售货架上，运输车中，仓库中，以及消费者储藏室内的宝贵空间。还有，在生产这种包装袋时会浪费诸如塑料薄膜等生产材料。
[0007]由于上述原因，进行了各种尝试来降低包装袋内的空隙空间。在本申请人拥有的美国专利申请公开文献2006/0165859中公开了一种尝试，其教导了随着时间的推移，随机形状的产品的沉降要小于形状一致的产品，因此公开了生产随机形状的产品。然而，这种方法的一个缺点是随机形状的产品并不总是受欢迎的。
[0008]另外一种已知的方法是将包装袋部分填充产品，然后振动包装袋使包装袋内的产品沉降。然后再次向包装袋内添加产品，并且重复该过程。不幸的是，这种方法非常缓慢，不能在传统的立式成型-填充-封口机上进行高效率工作。
[0009]因此，本发明的目的是提供一种增加包装袋内产品的压实度的方法和设备。进一步地，因为许多包装袋采用立式成型-填充-封口机，所以希望所述设备及方法很容易适用于所述机器上，较佳地，只需要进行小改装，并且不会显著地降低生产包装袋的速率。
【附图说明】
[0010]在本申请的权利要求书中陈述了本发明的新颖性特征。然而，本发明自身，还有较佳应用方式，及其目的和优势，将会通过参考下面对示例性实施例并结合附图的具体描述而被最好地理解，其中:
[0011]图1是现有填充设备的透视图；
[0012]图2是根据本发明一个实施例的包括有沉降室的填充设备的透视图；
[0013]图3是一种可旋转的沉降装置的俯视轮廓图，所述装置包括位于其排放位置及接收位置处的多个沉降室；
[0014]图4是处于旋转中的包括多个沉降室的可旋转的沉降装置的透视图；
[0015]图5是根据本发明的一个实施例的填充设备的透视图，所述设备包括沉降室和多袋制备机；以及
[0016]图6是一种可旋转的沉降装置的俯视轮廓图，所述装置包括位于其排放位置和接收位置处的多个沉降室。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图对申请人的发明的几个实施例进行描述。除非另有说明，在所有附图中相似原件以同一数字标记。
[0018]通常，本发明涉及一种用于压实产品半成品以及增加包装袋内产品压实度的方法和设备。压实度是指包装袋内的产品密度。本发明的一个目的是形成和压实中间的产品半成品，随后将其排出到包装装置内并最终进入包装袋内。在一个实施例中的进一步的目的是，确保在整个包装工序中保持已提高的压实度。申请人已经发现形成和压实中间的半成品并将其排出进行包装会增加产品的压实度。产品半成品指的是收集到的产品进料。
[0019]因为在制袋机处所获得的产品的压实度提高了，因此在随后的包装袋的运输，处理和展示期间较少发生沉降。因此，本发明的设备和方法能确保在货架上展示的包装袋更像在制袋机处看到的包装袋。正如在此所使用的，制袋机是指任意的包装设备。所述的方法和设备能够用于各种制袋机，包括但不限于立式成型-填充-封口机，和卧式成型-填充-封口机，箱中袋设备以及装箱机。同样的，还可以使用被称为填充封口制袋机的包装设备，由此将预先制作的袋子打开，填充和密封。在此描述的成品包装袋可以包括与休闲食品有关的传统的柔性包装袋，立式包装袋，包装箱，箱中袋包装，以及内含可能发生沉降的产品的其他包装品。
[0020]所述设备和方法可用于提高各种产品的压实度，包括食物产品，例如脆片，脆饼干，曲奇饼干，面条，坚果，谷物，和种子。同样，本发明还用于单独包装的产品，例如单独包装的薄荷糖或其他易于沉降的糖果。所述的设备和方法也可用于其他的各种干品，包括狗粮，猫粮等。
[0021]图2是根据本发明的一个实施例的包括沉降室的填充装置的透视图。在图2中，沉降装置207位于称重机101和立式成型-填充-封口机的产品输送筒103之间。所述称重机101可以包括现有技术中的任意称重机。在一个实施例中，所述称重机101是统计秤。如所描述的，所述称重机101的下游是接收料斗102。一个接收料斗102或一系列的料斗接收并引导产品至下游制袋机。正如在此所使用的，接收料斗102是指位于称重机的下游但位于沉降装置的上游的任何装置，用于汇集和引导产品。接收料斗102可被连接或作为称重机101的一部分，并包括垂直的或倾斜的壁。在一个实施例中，在称重机101和接收料斗102之间具有金属检测器，以监测异物。本领域技术人员将会理解，接收料斗102并不是在所有实施例中都必需。接收料斗102和称重机101的下游是沉降装置207。
[0022]正如所描述的，沉降装置207包括单个的沉降室204，振动器208和闸门206。在此所使用的沉降装置是指接收和捕获一些产品以形成压实的产品的中间半成品的装置。沉降室204是用于接收和截留产品的独立的室。在一个实施例中，沉降室204具有四个垂直壁和敞开的顶部和底部。
[0023]申请人发现，汇集从称重机101排出的产品并在沉降室204内使产品停留一段时间，有利于产品的沉降并提高产品的压实度。提高产品在包装期间的沉降使得制造后的沉降降低。可以通过振动器208来推挤或振动沉降室204以便加速产品的沉降。为便于沉降所需的必要的时间和外部能量的量(如振动)取决于很多因素，包括但不限于产品的几何形状，沉降室的大小和几何形状，产品半成品的大小和所希望的压实程度。本领域技术人员能够确定所需要的时间和能量以产生所需要的压实度。其他的运动如垂直的，水平的，旋转的，振动的及其混合也可以提供给沉降室，以便于产品的沉降从而使得压实度提高。振动器208是可选的，可以包括任何使沉降室204振动的装置。振动器208可以位于整个沉降装置207的各个位置上。
[0024]申请人已经发现，沉降室204的几何形状对被包装的产品半成品的形状以及最终包装袋的形状都有影响，特别是