专利名称：扣锁带及其在纵轴线横向上定位的方法
本件为1996.05.21立案的美国专利申请08/651,977号的接续部(CIP)。
本发明涉及可装入易腐食品和其他商品以便在零售口销售给顾客的那种可重新闭合的塑料袋。更具体点说，本发明涉及在卧式或立式的成形-填充-和焊封(FFS)机上制造并同时填充的可重新闭合的塑料袋，其中每一袋的塑料互锁扣锁设在与热塑性片材的运动成横向的方向上而该片材是在FFS机上形成可开闭袋用的。
本发明关系到包装技术的改进，并可用来制造各种商品用的热塑性袋和包，特别是当食品必须保存在防潮和不透气的包装内，在初次打开取出内含物之前不能有泄漏，打开后还可用扣锁重新闭合以便保护其内残存的食品时尤为适用。
所说技术已有相当好的发展，但仍可改进以便提高效率和费用效果。
至今仍有一个问题妨碍着用连续的装有扣锁的片材来生产塑料袋，即在扣锁和被它接合的薄膜区延伸通过将一个袋或包与下一个分开的边缘(横贯)焊封区的地方，袋或包很难得到一个满意的防漏焊封。这个问题发生在当扣锁与在FFS机上用来形成可开闭袋的热塑性片材的运动方向一致或沿纵向时，在这种情况下，横向的或边缘的焊封扁铁在焊封用来制造塑料袋的热塑性片材时，还必须同时压扁并焊封扣锁。要一贯地并成功地完成这件工作是很困难的，这可从出现许多会渗漏的袋反映出来。
曾经作过不少尝试来解决这个问题。在曾被采用的方法中有一种是用横向扣锁来替代纵向扣锁。当设有这种扣锁时，与FFS机连结的横向密封扁铁在进行边缘焊封时就不会将扣锁压扁，但它们可在不压扁扣锁的情况下横贯地将扣锁焊封在热塑性片材上。
本发明提供的是横向扣锁以便在卧式或立式的FFS机上制造可开闭的塑料袋或包时使用。更具体点说，本发明在提供扣锁带时还提供将扣锁带横贯地固定在热塑性片材上的方法，而该片材是在FFS机上用来生产可开闭袋的。
因此，本发明为在成形-填充-和密封机上制造和填充可开闭袋或包用的扣锁带。特别是，该扣锁带被设计得可与用来制塑料袋的热塑性片材通过机械的运动成横向地设置。
扣锁带包括一条公互锁型材，其上有一起挤压出的公互锁件和公腹条，和一条母互锁型材，其上有一起挤压出的母互锁件和母腹条。公互锁件可被按压地咬合到母互锁件内以便将公互锁型材与母互锁型材连结在一起。
在闭合的扣锁带内使公互锁件和母互锁件互相离开的两个方向中的至少一个方向上，公腹条和母腹条中的一条比另一条宽。公腹条和母腹条中较宽的一条之所以有较大的宽度是因为它有一条凸缘在一侧并可能在两侧延伸到另一条腹条之外。结果，扣锁带在沿横向连结到热塑性片材上时只须将公腹条或母腹条的凸缘焊封在其上而可不必将公腹条和母腹条焊封在一起。
本发明还包括一种方法以便在FFS机上生产塑料袋或包时用来将这个扣锁带沿横向连结到热塑性片材上。在这种情况下，当热塑性片材在或向FFS机上前进时(步进地或连续地)，每当片材一停止，一段扣锁带便被连结到其上。
该方法包括下列工步提供上述那种扣锁带，然后将一段扣锁带沿横向设置在热塑性片材上，使公腹条和母腹条中较宽的一条与片材接触，并将凸缘定在片材运动的方向上。然后将凸缘焊封到片材上而可不必将公腹条和母腹条焊封在一起。某些将成段扣锁带设置到热塑性片材上的具体方法将在下面说明。
最后，本发明还包括一种在卧式成形-填充-和密封机上制造可开闭塑料袋的方法。该方法包括下列工步提供一种热塑性片材，其上装有按规定距离间隔开的扣锁带段如上所述。产品传送带然后按规定的间隔将产品放置到热塑性片材上。接着将片材的两条侧边相向包围产品折拢并焊封在一起形成一个包围产品的管套。
然后将该管套沿横向焊封到每一扣锁带段上而可不必将公和母的互锁型材的腹条焊封在一起。接着在每一扣锁带段附近沿横向将该管子切开以便使每一个完成的塑料袋与下一个分开。
现在本发明将结合附图作较详细的说明。
图1为本发明的扣锁带的第一实施例的横剖面图；图2为扣锁带第二实施例的横剖面图；图3为用来将扣锁带装在热塑性片材上的装置的透视图；图4为用于这种目的的另一种装置的透视图；图5为用于这种目的的还有一种装置的透视图；图6为一卧式FFS机的示意图；图7为用来在卧式FFS机上生产塑料袋的装有扣锁带段的热塑性片材的平面图；及图8为按照本发明并在卧式FFS机上形成塑料袋的简化的横剖面图。
具体参阅上述各图，图1为本发明的扣锁带10的第一实施例的横剖面图。扣锁带10包括一条公互锁型材12和一条母互锁型材14。公互锁型材12具有一个公互锁件16，其横截面可为箭头形，或者如图1所示，为一不对称的箭头形，这样设计使扣锁带10更容易从一侧打开。母互锁型材14具有一个母互锁件18，它有两个向内弯曲件，形成一个容器或槽，公互锁件16可被按压地咬合在其内。
公和母的互锁型材12、14都具有与公和母的互锁件16、18一起挤压出来的腹条。可以看到，公互锁型材12的腹条20比母互锁型材14的腹条22宽。结果腹条20有一先导凸缘24和一尾随凸缘26，这两个凸缘一起构成腹条20比腹条22宽的数量。如在以后将会明白，先导和尾随凸缘24、26之所以这样叫是因为，当扣锁带10被装到输入到FFS机内的热塑性片材上时，先导凸缘24“率先”将沿横向安装的扣锁带10领到机械内，而尾随凸缘26则“尾随”或殿后。最后，先导凸缘24停留在塑料袋或包的口内而塑料袋在FFS机上被制造并被用商品填充。虽然图中所示的公互锁型材12兼有先导和尾随凸缘24、26，但这两个凸缘24、26也可不是这样而是交替为母互锁型材14的一部分。
在FFS机上制造塑料袋或包时扣锁带10被横贯地设置在热塑性片材上。在将扣锁带10敷设到热塑性片材上时公的和母的互锁型材被连结在一起如图1所示，并以公互锁型材12停留在片材上。热焊封扁铁28或类似物被施加在先导和尾随凸缘24、26上如图1中箭头所建议的样子，从而将公互锁型材12焊封到热塑性片材(未示出)上，而没有将母互锁型材14的腹条22焊封到公互锁型材12的腹条20上。
热焊封材料30可被敷设在公互锁型材12的腹条20的外侧包括先导和尾随凸缘24、26的外侧以及尾随凸缘26的内侧还有母互锁型材14的腹条22的外侧，以便使它们容易被焊封到热塑性片材上。尾随凸缘26也可用一排小孔使它可与腹条20的其余部分分开。
在片材抵达立式FFS机上的肩部之前，或在片材进入FFS机之前，先导和尾随凸缘24、26的外侧就被连结到热塑性片材上。以后，当片材被折转从而形成一个管子时侧边被焊封成一条翅片或搭接的封口，其时片材被焊封到尾随凸缘26的内侧以及两个腹条20、22的外侧，并不需要将两个腹条20、22的对立面部焊封在一起。图2为本发明的扣锁带40的第二实施例的横剖面图。扣锁带40中与上述扣锁带10相同的元件在图2中用相同的标号指出。比较图1和2可见扣锁带40缺少尾随凸缘26，但在其他所有方面均与扣锁带10完全相同。如同扣锁带10那样，扣锁带40也是在FFS机上制造塑料袋或包时横贯地设置在热塑性片材上的。公互锁型材42停留在热塑性片材上。热焊封扁铁28或类似物被施加在先导凸缘24上如图2中箭头所建议那样，将公互锁型材42热焊封到热塑性片材(未示出)上而没有将母互锁型材14的腹条22焊封到公互锁型材42的腹条44上。如同以前所说，虽然图中所示公互锁型材42设有先导凸缘24，但先导凸缘24也可不是这样而是交替为母互锁型材14的一部分。
图1和2中所示的扣锁带10、40各可由聚合物的树脂材料如低密度的聚乙烯(LDPE)挤压出来。热焊封材料30可用共挤压或在扣锁带10、40挤压出来以后涂敷的方法如图所示那样敷设。乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物可被用作热焊封材料30。
图3为一用来将扣锁带10装到热塑性片材50上的装置的透视图，其时片材50沿着箭头所示方向被运往FFS机。热塑性片材50被间歇地按定量长度移动，该长度等于所要生产塑料袋的长度。
每当热塑性片材50暂时被停留时，一段扣锁带10便横贯地焊封在其面向上的一侧。扣锁带10从图3中未示出的卷筒或其他供源被发放出来并被输送，通过一个固定夹具52，并通过一个包括夹具56和闸刀58在内的往复梭54，闸刀58是当需要时用来切断扣锁带10的。
每当热塑性片材暂时被停留时梭54便进行一次往复运动。当梭54向外移动到热塑性片材50上时，夹具56便咬合在扣锁带10上，而固定夹具52被松开，因此梭54从卷筒上拉下一段扣锁带10。梭54的外端为一探头60，该探头使扣锁带10的先导凸缘24和尾随凸缘26得以从各该侧伸出。
如图3所示，梭54处在退缩位置上。当它处在未示出的向前位置上时，探头60伸入到顶焊封颚62和其相应的、设在热塑性片材50下侧的底焊封颚64之间的空间内。先导和尾随凸缘24、26也都向外伸出到顶部和底部的焊封颚62、64之间。当这两颚62、64闭合时，热焊封扁铁28便将凸缘24、26焊封在热塑性片材50上。然后将这两颚62、64打开；用闸刀58切出下一段扣锁带10；夹具56被松开，而夹具52被闭合。随后梭54退缩到图3所示位置上，而热塑性片材移动一段距离，该距离等于所要制造塑料袋的长度，上述过程于是重复进行。
图4为将扣锁带10装到热塑性片材50上的另一种装置的透视图。如同以前那样，热塑性片材50沿着箭头所示方向被运往FFS机，并被间歇地移动一个距离，该距离等于所要制造塑料袋的长度。
每当热塑性片材50暂时被停留时，一段扣锁带10便横贯地被焊封在片材的面向上的一侧上。扣锁带10从图4中未示出的卷筒或其他供源被发放出来，被第一夹具70拉出，第一夹具70与第二夹具72同步沿着机构74作前后往复运动，第一和第二夹具70、72握紧扣锁带10的先导凸缘24使扣锁带10横贯地越过热塑性片材。当第二夹具72将扣锁带10夹持在位时扣锁带10便被焊封在热塑性片材50的面向上的一侧上。设有一个固定的闸刀76，当需要时可用它来切断扣锁带10。
每当热塑性片材50被暂时停留时，第二夹具72便将被固定闸刀76切断的一段扣锁带10横贯地向外带到图4所示的位置。同时与第二夹具72同步移动的第一夹具70使另一段扣锁带10移动通过闸刀76。顶焊封颚62及其相应的、设在热塑性片材50下侧的底焊封颚64将扣锁带10的先导凸缘24和尾随凸缘26焊封在片材50上，其时第二夹具72将先导凸缘24夹持在片材50上。然后第一夹具70和第二夹具72从图4所示位置退缩，第一夹具70沿着扣锁带10退缩到一个与闸刀76邻近的位置，而第二夹具72退缩到闸刀76的上游。接着热塑性片材50移动一段距离，该距离等于所要制造塑料袋的长度。上述过程于是重复进行。
图5为用来将扣锁带10装在热塑性片材50上的另一种装置的透视图。热塑性片材50按箭头所示方向被运往FFS机，并且如同以前那样，它被间歇地移动一个距离，该距离等于所生产塑料袋的长度。
每当热塑性片材50被暂时停留时，便有一段扣锁带10横贯地焊封到片材50的面向上的一侧上。扣锁带10被图5未示出的卷筒或其他供源发放出来并被一条穿孔带80拉出，该穿孔带80挟带着与真空或抽吸源连结的小室82、84。通过穿孔带80的吸力被用来运送扣锁带10。设有一个供扣锁带10移动通过的固定闸刀86，当需要时可用该闸刀86将扣锁带切断。
每当热塑性片材50被暂时停留时，穿孔带80便拉出一段扣锁带10使它横贯地越过热塑性片材50。扣锁带10的先导凸缘24和尾随凸缘26延伸到穿孔带80和小室82的两侧之外，由于穿孔带80和小室82延伸到顶焊封颚62及其相应的、设在热塑性片材50下侧的底焊封颚64之间的空间内，先导和尾随凸缘24、26虽向外伸出，仍在顶部和底部焊封颚62、64之间。这时将真空关断。当两颚闭合时，热焊封扁铁28便将凸缘24、26焊封在热塑性片材50上。于是将两颚62、64打开，使热塑性片材50移动一段距离，该距离等于所制塑料袋的长度。然后将真空接通；用闸刀86切下一段扣锁带10；穿孔带80又可使这部分扣锁带10横贯地越过热塑性片材50，上述过程便可重复进行。
用来将扣锁带10装在热塑性片材50上的上述装置中的任何一种都可在卧式或立式FFS机上用来制造塑料袋。就这方面而言，图6为一卧式装置的示意图。一个热塑性片材50的卷筒90将片材50间歇地按照所制造并填充的塑料袋的长度发放出来。如图7所示，扣锁带10被可包括上述三种装置中任何一种扣锁敷设器敷设在热塑性片材50的中央，沿着片材50的两条侧边96留下足够的片材以便相向折拢从而连结成一条搭接的或翅片的接缝。
设有一个积聚器94用来将热塑性片材50的间歇运动转变为连续运动。
有一产品传送带98将要包装的产品99带到包装机100上，该包装机具有一个成形区102、一个焊封区104、和一个横向焊封区106。在成形区102内，片材50的两条侧边96被向上折转并包裹在产品上。在焊封区104内，这两条侧边96被相互用翅片或搭接接缝焊封，从而形成一个连续的薄膜管而将产品和扣锁带包裹在其内。在横向焊封区，扣锁带10的两个腹条被焊封到片材50上，两个腹条并没有焊封在一起，制成的塑料袋沿112线被互相分开，然后由取走传送带108带走。
图8画出按照上述形成并装有产品99的塑料袋110。在这个塑料袋内，两条型材中的一条的顶(宽)凸缘26被焊封到形成塑料袋底114和塑料袋顶116的薄膜腹条上。该型材的另一宽凸缘24被固定到形成塑料袋底114的薄膜腹条上，而另一条型材的窄凸缘22则仅固定到形成塑料袋顶116的薄膜腹条上。
本行业中具有一般技能的人员显然能对上述这些作出修改，但不能将本发明这样修改使它超出所附权利要求的范围之外。
权利要求
1.一种可重新闭合的袋或包用的扣锁带，所说扣锁带包括一条公互锁型材，所说公互锁型材有一公互锁件和一同时挤压出的公腹条；及一条母互锁型材，所说母互锁型材有一母互锁件和一同时挤压出的母腹条，所说公互锁件可按压地被咬合在所说母互锁件内以便将所说公和母的互锁型材连结在一志，其特征为，所说公和母的腹条中的一个比另一个在所说公和母的互锁件互相离开的两个方向中的至少一个方向上的宽度来得大，其所以有较大的宽度是因为至少有一个凸缘在宽度上延伸到所说公和母的腹条中另一个腹条之外，因此所说扣锁带可将所说至少一个凸缘连结到热塑性片材上而可不必将所说公和母的腹条焊封在一起。
2.按照权利要求1的扣锁带，其特征为，所说公和母的腹条中的一个比另一个在所说公和母的互锁件互相离开的两个方向中只是在一个方向上的宽度来得大，其所以有较大的宽度是因为有一个凸缘在所说两个方向中的一个方向上延伸到所说公和母的腹条中的另一个腹条之外。
3.按照权利要求1的扣锁带，其特征为，所说公和母的腹条中的一个比另一个在所说公和母的互锁件互相离开的两个方向上的宽度都来得大，其所以有较大的宽度是因为有两个凸缘在所说公和母的互锁件互相离开的两个相反的方向上都延伸到所说公和母的腹条中的另一个腹条之外。
4.一种在成形-填充-和焊封机上生产设有横向扣锁带的塑料袋或包时将扣锁带沿横向装在热塑性片材上的方法，所说片材每次前进的距离等于所制塑料袋或包的长度，每当所说片材被停留时，一段扣锁带便被装上，所说方法包括下列工步提供一条扣锁带，所说扣锁带具有互锁的公和母的互锁型材，所说公和母的互锁型材中的一条比另一条在两个侧边方向中的至少一个方向上有一较宽的腹条，其所以有一较宽的腹条是因为至少有一个凸缘在该方向上延伸；将一段所说扣锁带沿横向设置在所说热塑性片材上，使所说公和母的互锁型材中具有所说较宽腹条的型材与所说片材接触，并使所说至少一个凸缘定向在所说片材的运动方向上；及将所说至少一个凸缘焊封在所说热塑性片材上而可不必将所说公和母的互锁型材的所说两个腹条焊封在一起。
5.按照权利要求4的方法，其特征为，所说公和母的互锁型材中的一条比另一条在两个侧边方向上具有较宽的腹条，其所以有较宽的腹条是因为有凸缘在每一个侧边方向上延伸。
6.按照权利要求4的方法，其特征为，将一段所说扣锁带沿横向设置在所说热塑性片材上的工步是由一个往复梭完成的，所说往复梭具有一个夹具和一把闸刀，所说夹具被用来将所说扣锁带从供源上拉出，沿横向送到所说片材上，所说闸刀被用来切出所说扣锁带的长度。
7.按照权利要求4的方法，其特征为，将一段所说扣锁带沿横向设置在所说热塑性片材上的工步是由一对被固定闸刀隔开的往复夹具完成的，所说两个往复夹具通过所说至少一个凸缘握紧所说扣锁带，所说往复夹具中的一个夹具将被所说闸刀切开的所说一段扣锁带移到所说热塑性片材上并在所说焊封工步夹持所说一段扣锁带，而所说往复夹具中的另一个夹具将所说扣锁带从一供源拉向所说闸刀。
8.按照权利要求4的方法，其特征为，将一段所说扣锁带沿横向设置在所说热塑性片材上的工步是由一个真空传送带装置和一把闸刀完成的，所说真空传送带装置将所说扣锁带从一供源上拉到并将被所说闸刀切割成所说长度的扣锁带拉到所说热塑性片材上。
9.按照权利要求4的方法，其特征为，片材的运动为定量的。
10.在卧式成形-填充-和焊封机上制造可重新闭合的塑料袋或包的一种方法，所说方法包括下列工步提供一种热塑性片材，其上按规定间隔在中央横贯地装有一段扣锁带，而沿其两条侧边则为没有扣锁带的片材，所说扣锁带具有互锁的、公和母的互锁型材，所说公和母的互锁型材中的一条比另一条在两个侧边方向中的一个方向上具有一个较宽的腹条，其所以有较宽的腹条是因为至少有一个凸缘在该方向上延伸，所说公和母的互锁型材中具有较宽腹条的所说一条型材被连结到所说片材上，在所说卧式成形-填充-和焊封机上所说至少一个凸缘被定向在所说片材的运动方向上，所说至少一个凸缘被焊封在所说片材上以便将所说互锁的公和母的互锁型材连结在所说片材上；提供一条产品传送带以便将要包装的产品放置在所说热塑性片材上；将所说热塑性片材的所说两条侧边相向折转并包围在所说产品上；将所说片材的两条侧边焊封在一起从而形成一个包围所说产品的管套；将所说管套沿横向焊封到所说每一段扣锁带上而没有将所说公和母的互锁型材的所说腹条焊封在一起；及将所说焊封的管套切开以便将每一个完成的塑料袋与下一个分开。
全文摘要
可重新闭合的塑料袋或包用的扣锁带包括一条公的和一条母的互锁型材,各有一个互锁件和一个同时挤压出的腹条。公互锁件可按压地被咬合在母互锁件内以便将两条型材连结在一起。公和母的腹条中的一个比另一个在两个侧边方向中的至少一个方向上的宽度来得大,其所以有较大的宽度是因为至少有一个凸缘在宽度上延伸到另一个腹条之外。将至少一个凸缘焊封到热塑性片材上便可将扣锁带连结到其上而可不必将公和母的腹条焊封在一起。和将扣锁带固定到热塑性片材上的方法。
文档编号B65B9/20GK1197028SQ98103738
公开日1998年10月28日 申请日期1998年2月12日 优先权日1997年4月24日
发明者阿特·马林, 唐纳德·L·范埃登, 小詹姆斯·G·科尔, 迈克尔·J·麦克马洪 申请人:伊利诺斯工具制造公司