具有侧面出口和末端出口的喷嘴的制作方法
【专利说明】具有侧面出口和末端出口的喷嘴
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本篇专利合作条约的专利申请要求在2013年3月15日提交到美国专利商标局且名为“具有侧面出口和末端出口的喷嘴”的美国非临时专利申请N0.13/844，658的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
[0003]本申请涉及包装材料。更具体地，本申请旨在用于制造待用作包装材料的可膨胀缓冲件的装置和方法。
【背景技术】
[0004]各种膨胀缓冲件是众所周知的且用于各式各样的包装应用。例如，膨胀缓冲件经常以类似于或替代泡沫颗粒、压皱纸、以及类似产品的方式用作空隙填充包装。同样例如，膨胀缓冲件经常用作替代模制或挤出包装构件的防护性包装。
[0005]一般地，膨胀缓冲件由膜形成，所述膜具有由密封部结合在一起的两层。密封部可以与膨胀同时地形成以便在其中捕获空气、或在膨胀之前形成以限定具有可膨胀腔室的膜构型。可膨胀腔室可以通过空气或另一气体膨胀、或在此之后被密封以抑制或防止空气或气体的释放。
[0006]这种膜构型可以存储在卷或扇形折叠盒中，在卷或扇形折叠盒中，邻近可膨胀缓冲件彼此由穿孔分开。在使用期间，膜构型被膨胀以形成缓冲件，且邻近缓冲件或缓冲件的邻近支架彼此沿穿孔分开。
[0007]各种膜构型当前是可用的。这些膜构型中的许多包括密封构型，密封构型容易浪费材料、抑制邻近膨胀缓冲件分开、和/或形成易于膨胀不足或泄漏而由此抑制效用的膨胀缓冲件。
【发明内容】
[0008]一种柔性结构的膨胀和密封组件，其可以包括:驱动器，其配置成接合柔性结构，以沿材料路径在下游方向上纵向驱动所述结构；和喷嘴，其配置成被接收在延伸穿过柔性结构的膨胀通道中。喷嘴可以限定从其延伸穿过的喷嘴通道且可以具有沿所述路径从本体上游对准的纵向出口和布置在纵向出口下游且从喷嘴相对于所述路径侧向对准的侧向出口。喷嘴可以具有配置成连接到流体源以将流体传递穿过所述通道且使流体从所述出口排出的连接部分。在一些实施方式中，喷嘴末端可以布置在喷嘴的最前端处，且纵向出口布置在喷嘴末端处。
[0009]在一些实施方式中，侧向出口可以沿喷嘴的侧壁布置。侧向出口可以限定沿喷嘴的纵向长度的一部分延伸的槽口，且槽口的纵向长度是喷嘴在膨胀区域中的长度的大约30%。
[0010]在一些构型中，喷嘴可以包括沿所述路径延伸的纵向轴线，且纵向出口沿纵向轴线在大致上游从喷嘴对准。一些实施方式还可以包括配置成将加压气体提供给喷嘴的流体源。一些实施方式还可以包括流体源，流体源可以与流体导管连接，其中，流体是空气。
[0011 ] 在一些实施方式中，纵向出口和侧向出口的面积被选定为使得来自导管的流体的最多到大约45%从纵向出口排出。纵向出口的面积可以小于侧向出口的大约80%。喷嘴可以沿材料路径在纵向方向上定向。
[0012]膨胀组件还可以包括切割件组件，切割件组件可以配置成切下柔性结构以允许膨胀通道从喷嘴移除。在一些实施方式中，膨胀组件也可以包括密封组件，密封组件布置和配置成将柔性结构的第一层和第二层密封在一起以将来自喷嘴的流体限制在所述层之间的膨胀通道中，以提供膨胀缓冲件。一些实施方式包括柔性结构，其中柔性结构可以包括可以沿相对于膨胀通道的横向方向延伸且与膨胀通道流体连通的腔室和可以沿相对于膨胀通道的横向方向排出流体以膨胀腔室的侧向出口。
[0013]在一些实施方式中，纵向出口和侧向出口可以具有与彼此相比的相对面积，以使得从纵向出口排出的流体在材料路径上游产生扩展的流体加压柱，流体加压柱引导膨胀通道经过喷嘴。
[0014]在柔性结构的膨胀和密封组件的另一实施方式中，膨胀和密封组件可以包括:驱动机构，驱动机构可以配置成在膨胀方向上沿材料路径使柔性结构向下游前进；喷嘴，其可以配置成被接收在穿过柔性材料延伸的膨胀通道中。喷嘴可以包括:末端出口，其布置在喷嘴远端处且配置成排出流体以在材料路径上游产生扩展的流体加压柱，扩展的流体加压柱引导柔性结构经过喷嘴；和侧向膨胀出口，其沿喷嘴纵向延伸且配置成相对于喷嘴的横向方向排出流体。末端出口和侧向出口可以相对于彼此尺寸化为使得从喷嘴排出的流体的大部分来自侧向开口。
[0015]膨胀和密封可膨胀缓冲件的方法可以包括:在膨胀方向上沿材料路径指引膨胀通道经过膨胀喷嘴，膨胀通道布置在膜的第一层和第二层之间；在膨胀通道中且在材料路径上游沿与膨胀方向相反的方向从膨胀喷嘴的纵向出口产生流体加压柱，以分开所述膜的所述层；从沿膨胀喷嘴的侧面延伸的侧向出口沿相对于膨胀通道的横向方向排出流体，以利用流体膨胀在膜内的腔室；并且将第一层和第二层密封，以将流体保持在腔室中。
【附图说明】
[0016]图1是根据实施方式的未膨胀材料卷材的俯视图；
[0017]图2是依据本申请的膨胀和密封组件的侧视图；
[0018]图3是依据本申请的膨胀喷嘴的局部视图；
[0019]图4是卷材和喷嘴末端的局部侧视图；
[0020]图5是喷嘴末端的实施方式的视图；
[0021]图6是喷嘴末端的另一实施方式的视图；
[0022]图7是图2的膨胀和密封组件的侧视图；
[0023]图8是膨胀和密封组件的实施方式的侧视图；
[0024]图9是在操作位置的切割组件的侧视图；
[0025]图10是在非操作位置的切割组件的侧视图；
[0026]图11是切割组件的后透视图；
[0027]图12是切割组件的前透视图；以及
[0028]图13是拆分的切割组件的视图。
【具体实施方式】
[0029]本申请涉及用于将未膨胀材料转化成膨胀缓冲件的系统和方法，膨胀缓冲件可用作对于包装和运输货品的缓冲或防护。现在将描述示意性实施方式以提供对所公开设备的整体理解。本领域普通技术人员将理解，所公开设备可以被适配且修改以提供设备的用于其他应用的替换性实施方式，且在不偏离本申请的范围的情况下可以对所公开设备做出其他添加和修改。例如，示意性实施方式的特征可以被结合、分开、交换、和/或重新设置以生成其他实施方式。这些修改和变型旨在被包括在本申请的范围内。
[0030]如图1所示，提供用于可膨胀缓冲件的柔性结构，诸如膜的多层卷材100。卷材包括具有第一纵向边缘102和第二纵向边缘104的第一膜层105、和具有第一纵向边缘106和第二纵向边缘108的第二膜层107。第二卷材层107被对齐成与第一卷材层105重叠且可以与第一卷材层大致共同地延伸，即，至少相应第一纵向边缘102、106彼此对齐和/或第二纵向边缘104、108彼此对齐。在一些实施方式中，所述层可以与重叠部位中的可膨胀区域部分地重叠。
[0031]图1示出具有第一和第二层105、107的卷材100的俯视图，第一和第二层被结合以限定膜100的第一纵向边缘110和第二纵向边缘112。第一和第二卷材层105、107可以由单片卷材材料、具有一个边缘切口的卷材材料的扁平管、或两片卷材材料形成。例如，第一和第二卷材层105、107可以包括被折叠以限定结合的第二边缘104、108的单片卷材材料(例如，〃c形折叠膜〃)。替换性地，例如，第一和第二卷材层105、107可以包括沿对齐的第一纵向边缘102、106形成切口的卷材材料的管(例如，扁平管)。同样，例如，第一和第二卷材层105、107可以包括独立的两片卷材材料，所述两片卷材材料沿对齐的第二边缘104、108结合、密封、或以其他方式附连在一起。
[0032]卷材100可以由对本领域普通技术人员而言已知的各种卷材材料中的任意形成。这些卷材材料包括但不限于乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、金属茂合物、诸如低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、和高密度聚乙烯(HDPE)的聚乙烯树脂、以及它们的混合物。可以使用其他材料和构造。所公开的卷材100可以被卷在中空管上、实体芯上、或被折叠在扇状折叠盒中、或呈用于存储和运输的另一期望形式。
[0033]如图1所示，卷材100可以包括沿卷材100的纵向延展布置的一系列横向密封部118。每个横向密封部118从纵向边缘112朝向膨胀通道114延伸，且在示出的实施方式中，朝向第一纵向边缘110延伸。每个横向密封部118具有靠近第二纵向边缘112的第一端122和与膜110的第一纵向边缘110隔开横向尺寸d的第二端124。腔室120被限定在由纵向密封部112和一对邻近横向密封部118形成的边界内。
[0034]在图1中实施的每个横向密封部118基本是直的且基本垂直于第二纵向边缘112延伸。然而，应理解横向密封部118的其他配置方式也是可行的。例如，在一些实施方式中，横向密封部118具有波形或之字形图案。
[0035]横向密封部118以及密封纵向边缘110、112可以通过对本领域普通技术人员而言已知的各种技术中的任意技术形成。这些技术包括但不限于粘附、摩擦、焊接、熔化、加热密封、激光密封、以及超声焊接。
[0036]可以提供膨胀部位，诸如，可以是纵向膨胀通道114的闭合通路。如图1所示，纵向膨胀通道114被布置在横向密封部118的第二端124和膜的第一纵向边缘110之间。优选地，纵向膨胀通道114沿纵向侧110纵向延伸且膨胀开口 116被布置在纵向膨胀通道114的至少一端上。纵向膨胀通道114具有横向宽度D。在优选实施方式中，横向宽度D是与在纵向边缘101和第二端124之间的横向尺寸d基本相同的距离。然而，应理解，在其