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1、(10)申请公布号 CN 104136326 A (43)申请公布日 2014.11.05 CN 104136326 A (21)申请号 201380011016.6 (22)申请日 2013.02.26 61/604,072 2012.02.28 US B65B 41/18(2006.01) B65B 9/04(2006.01) (71)申请人 宝洁公司 地址 美国俄亥俄州 (72)发明人 SC帕洛塔 JM奥恩多夫 GJ布罗德 JK麦克劳林 AA特克里布 CJ布雷赛普特 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 茅翊忞 (54) 发明名称 用于形成包装和填充系统。
2、的设备 (57) 摘要 本发明描述了一种用于形成、 填充以及密封 用于消费产品的单位剂量包装的方法和设备。也 公开了一种具有填充控制系统的填充系统。尽管 连同用于形成、 填充以及密封单位剂量包装的方 法而描述了该填充系统， 该填充系统和填充控制 系统可用于其它分配方法中。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.08.26 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2013/027774 2013.02.26 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/130453 EN 2013.09.06 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 17 页 附。
3、图 15 页 按照条约第 19 条修改的权利要求书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书17页 附图15页 按照条约第19条修改的权利要求书2页 (10)申请公布号 CN 104136326 A CN 104136326 A 1/2 页 2 1. 一种用于形成包装的设备， 所述设备包括 ： 第一进给区， 所述第一进给区用于接收第一幅材材料的供应 ； 和 在其中具有腔体的元件， 所述元件位于所述第一进给区的下游， 所述设备的特征在于， 第一幅材材料的一部分可被暂时地挠曲进所述腔体中， 所述腔体包括基部和一对侧壁， 所 述元件包括具有表面的移动。
4、带， 所述带在纵向上移动， 其中所述带的表面形成所述腔体的 基部， 所述元件还包括形成所述腔体的侧壁的纵向侧边部分。 2. 根据权利要求 1 所述的设备， 其中所述腔体为连续槽的构型。 3. 根据权利要求 1 所述的设备， 其中所述带还包括将所述带分成多个单独腔体的横向 取向的横档。 4. 根据权利要求 1-3 中任一项所述的设备， 还包括 ： a. 分配装置， 所述分配装置用于将产品施用到所述第一幅材材料的覆盖所述腔体的所 述部分上， 所述分配装置位于其中具有腔体的所述元件上方的分配区中 ； b. 第二进给区， 所述第二进给区用于接收第二幅材材料的供应， 所述第二进给区位于 所述分配装置的下。
5、游， 其中第二幅材材料可被设置用以覆盖其上具有所述产品的所述第一 幅材材料 ； 和 c. 密封装置， 所述密封装置用于密封第一幅材材料和第二幅材材料连同两者间的产 品， 所述密封装置位于所述第二进给区的下游。 5. 一种分配系统， 包括 ： 用于分配流体材料的分配装置 ； 流体供应源， 其中所述分配装置通过管路连接到所述流体供应源 ； 分配装置致动器系统， 所述分配装置致动器系统连接到所述分配装置以开始和停止从 所述分配装置的流动 ； 流量测量系统， 所述流量测量系统与所述分配装置成一直线地可操作地连接 ； 和 可编程逻辑控制器， 所述分配系统的特征在于， 对所述可编程逻辑控制器进行编程以 采。
6、集实际流量作为输入， 并计算新的填充时间周期或者流量整体截流目标以使在设定点和 实际填充量之间的填充量误差最小化， 然后输出 ： (1) 控制致动时间和控制信号， 以用于控制所述分配装置应当何时开始或停止填充 ； 或 (2) 流量整体截流目标和控制信号， 以用于控制所述分配装置致动器系统应当何时开 始填充。 6. 根据权利要求 5 所述的分配系统， 还包括 ： a) 与所述可编程逻辑控制器相关联的输入装置， 所述输入装置用于从流量测量系统获 取数据并将所述数据发送到所述可编程逻辑控制器 ； b) 与可编程逻辑控制器相关联的预定输出装置， 所述预定输出装置用于将打开信号和 关闭信号发送至所述分配。
7、装置致动器系统， 其中所述预定输出装置能够同时定期地接收来 自可编程逻辑控制器的数据并更多地以比它定期地接收此类数据更高的时间分辨率来插 入所述数据以便计算更准确的时间来开启或结束填充循环， 并且具有用于执行期望的填充 时间的增大的时间分辨率以减少在设定点和实际填充量之间的填充量误差 ； 和 c) 与可编程逻辑控制器相关联的算法， 其中所述算法接收来自测量系统的所测量的填 权 利 要 求 书 CN 104136326 A 2 2/2 页 3 充量作为输入， 并对填充时间进行校正调节， 并且输出控制信号和控制致动时间中的至少 一个以用于控制所述分配装置致动器系统应当何时供应流体。 7. 根据权利。
8、要求 6 所述的分配系统， 其中 ： 所述致动器系统具有以 10 微秒至 900 微秒的时间增量来控制数字输出的能力， 所述 致动器系统包括从数字启动到流体流动开始为止具有小于 30 毫秒的延迟的至少一个致动 器 ； 并且 所述流量测量系统具有小于 15 毫秒的内部信号处理时间常数和在从实际流量到测量 的响应的信号延迟方面小于 30 毫秒的动态响应。 8. 根据权利要求 7 所述的用于分配多剂流体的分配系统， 所述分配系统具有 ： 从一个剂量到下一个剂量在 50 毫秒和 300 毫秒之间的循环时间， 和 在 10或更小的固定目标填充质量内的填充质量准确度。 9. 根据权利要求 5-8 中任一项。
9、所述的分配系统， 其包括将容器移动到流体将要被分配 到其上或其中的设备的一部分， 其中所述设备在纵向上移动所述容器， 并且所述分配装置 能够相对于所述移动容器移动， 其中对所述可编程逻辑控制器和所述预定输出装置进行编 程以协调所述流体的分配与所述分配装置相对于所述容器的位置。 10. 根据权利要求 9 所述的分配系统， 其中对所述预定输出装置进行编程以在所需量 的流体已从所述分配装置被分配到容器之后停止从分配装置的流动和 / 或协调所述分配 装置相对于所述容器的位置。 权 利 要 求 书 CN 104136326 A 3 1/17 页 4 用于形成包装和填充系统的设备 技术领域 0001 本文。
10、描述了一种用于形成、 填充以及密封用于消费产品的单位剂量包装的方法和 设备。也公开了一种具有填充控制系统的填充系统。 背景技术 0002 单位剂量的液体产品诸如洗发剂和毛发调理剂通常被置于被称为小袋的相对薄 而平的包装中。 此类小袋通常具有水蒸气阻隔性能以防止随时间推移水分从包装中的产品 流失。这种类型的小袋一般利用竖式形成、 填充以及密封 (VFFS) 方法进行制造。 0003 对于竖式形成、 填充以及密封， 当前的方法存在间歇的和连续的两种。竖式形成、 填充以及密封 (VFFS) 方法通常利用一组填充喷嘴， 它们被插进用来形成包装的两层材料 之间。在填充每个包装之后喷嘴必须打开和关掉。对于。
11、间歇运动方法， 填充发生在薄膜或 包装材料处于运动中时， 并且薄膜在密封方法期间停止。即使对于其中在移动的幅材上执 行所有操作的连续方法， 速率变得受填充方法的限制。需要在极短的分配循环时间内准确 地分配所需液体量的能力。 0004 也存在用于水平形成、 填充以及密封的方法。水平形成、 填充以及密封方法 的例子描述于授予 Smith 等人的 PCT 公开 WO 2004/033301A1 ； 美国专利申请公布 US 2005/0183394A1 ； 和授予 Lauretis 等人的 EP 1 375 351B1 中。此类方法中的一些可涉及 热成形包装材料的一部分。 0005 然而， 对于改善包。
12、装形成方法和填充系统的研究一直持续。 具体地， 存在着对于用 于生产小袋特别是包括不能被热成形的产生蒸汽阻隔层的薄膜而不破坏蒸汽阻隔层的更 快方法的需求。 发明内容 0006 本文描述了一种用于形成、 填充以及密封用于消费产品的单位剂量包装的方法和 设备。 0007 在一个实施例中， 所述方法包括用于制备包装的方法， 包括下列步骤 ： 0008 a) 放置具有初始未挠曲构型的第一幅材材料邻近其中具有腔体的元件 ； 0009 b) 使第一幅材材料的一部分暂时向下挠曲进所述腔体中以形成所述第一幅材材 料的挠曲部分， 其中所述第一幅材材料的所述挠曲部分基本上没有塑性变形 ； 0010 c) 将产品沉。
13、积在第一幅材材料上 ； 0011 d) 将第二幅材材料放置在第一幅材材料和产品上 ； 以及 0012 e) 沿着一个或多个密封线将其中具有挠曲部分的第一幅材材料至少部分地闭合 并密封到所述第二幅材材料 ； 0013 在一个实施例中， 所述装置包括用于接收第一幅材材料的供应和其中具有腔体的 元件的第一进给区。其中具有腔体的元件位于第一进给区的下游。第一幅材材料的一部分 可被暂时地挠曲进腔体中。所述腔体包括基部和一对侧壁。在该实施例中， 其中具有腔体 说 明 书 CN 104136326 A 4 2/17 页 5 的元件包括具有表面的移动带， 并且所述带在纵向上移动， 其中所述带的表面形成腔体的 。
14、基部， 并且所述元件还包括形成腔体的侧壁的纵向侧边部分。 所述设备还可包括分配装置， 所述分配装置用于将产品施用到第一幅材材料的覆在腔体上面的该部分上。 分配装置位于 其中具有腔体的元件上方的分配区中。 所述设备还可包括用于接收第二幅材材料的供应的 第二进给区。第二进给区可位于分配装置的下游， 其中可设置第二幅材材料覆在其上具有 产品的第一幅材材料上。 所述设备还可包括位于第二进给区下游用于密封第一幅材材料和 第二幅材材料连同两者间的产品的密封装置。 0014 也公开了一种具有填充控制系统的填充系统。 所述填充系统和填充控制系统可被 用于本文所述的方法以及用于其它分配方法中， 并且可包括适合它。
15、们自身的发明。 附图说明 0015 图 1 是小袋的一个实施例的示意性前视图。 0016 图 2 是竖式形成、 填充以及密封方法的示意透视图。 0017 图 3 是用于形成包装的一种方法和设备的示意透视图。 0018 图 4 是用于形成包装的具有两个并列线路与用于每个线路的填充喷嘴的设备的 一部分的示意性剖视图。 0019 图 5 是用于将下部幅材材料机械地挠曲进腔体中的设备的一部分的示意性剖视 图。 0020 图 6 是图 5 所示设备的一部分的示意性俯视图。 0021 图 7 是用于将下部幅材材料挠曲进腔体中的设备的一部分的示意性剖视图。 0022 图 8 是用于将下部幅材材料拉伸进腔体中。
16、的设备的一部分的一个另选的实施例 的示意性透视图， 其中所述腔体的底部由移动带形成。 0023 图 9 是具有其上沉积了多剂产品的下部幅材材料的变形的示意性透视图。 0024 图 10 是用于将下幅材材料拉伸进图 8 所示腔体中的设备的一部分的一个另选的 实施例的示意性透视图， 其中所述腔体被形成为离散的凹坑。 0025 图 11 是包括底板和顶板两者的成形设备的另一个实施例的示意性剖视图， 每个 板包括移动带， 适用于两个线路宽的设备。 0026 图 12 是图 11 所示成形设备的一种变型的示意性剖视图， 其中仅示出了顶板。 0027 图 13 是适用于填充系统的喷嘴的剖面图。 0028 。
17、图 14 是具有圆形孔口和截流机构的喷嘴端的示意性透视图。 0029 图 15 是具有狭槽形孔口和截流机构的喷嘴端的示意性透视图。 0030 图 16 是用于填充容器的填充系统的示意性透视图。 0031 图 16A 是一种填充控制系统的示意图。 0032 图 16B 是一种另选的填充控制系统的示意图。 0033 图 17 是示出未变形的上部和下部幅材材料的示意性剖视图。 0034 图 18 是其中使上部和下部幅材材料在横向上变形的一个实施例的示意性剖视 图。 0035 图19是其中顶部和底部幅材成形部分与密封机构相组合的HFFS方法和设备的一 个完整实施例的示意性侧视图。 说 明 书 CN 1。
18、04136326 A 5 3/17 页 6 0036 图 20 是用于形成横向封口的设备的一部分的一个实施例的示意性侧视图。 0037 图 21 是填充喷嘴的另一个实施例的示意性侧视图。 0038 图 22 是图 21 所示填充喷嘴的局部剖视图。 0039 图 23 是用于图 21 和 22 所示喷嘴的喷嘴部件的一个实施例的透视图。 0040 图 24 是用于图 21 和 22 所示填充喷嘴的塞子的一个实施例的透视图。 具体实施方式 0041 本文描述了一种用于形成、 填充以及密封用于消费产品的单位剂量包装的方法和 设备。 也公开了一种具有填充控制系统的填充系统。 尽管结合用于形成、 填充以及。
19、密封单位 剂量包装的方法描述了填充系统， 该填充系统和填充控制系统可被用于其它分配方法中。 0042 单位剂量包装可为任何合适的构型。包装的内容物可呈任何合适的形式， 包括但 不限于固体、 液体、 糊剂和粉末。在本文中术语 “流体” 可用来包括液体和糊剂二者。 0043 在某些实施例中， 单位剂量包装包括充满产品的小袋， 产品可包括个人护理产品 或居家护理产品， 包括但不限于 ： 洗发剂、 毛发调理剂、 毛发着色剂 ( 染料和 / 或显色剂 )、 衣物洗涤剂、 织物软化剂、 盘碟洗涤剂和牙膏。小袋可包含其它类型的产品， 包括但不限于 食品诸如番茄酱、 芥末、 蛋黄酱和橙汁。 此类小袋通常相对薄。
20、而平， 并且在一些情况下， 具有 水蒸气阻隔性能以防止随着时间推移水分从包装中的产品流失， 或者水分从包装外部侵入 到产品中。 0044 图1示出现有技术小袋形式的小袋10的一个非限制性例子。 小袋10具有前部12、 后部 14、 周边 16、 两侧 18、 顶部 20 和底部 22。小袋 10 还具有围绕周边的封口 24。小袋可 呈任何合适的构型， 包括但不限于所示的矩形形状。小袋可具有任何合适的尺寸。在一个 实施例中， 小袋为48mm70mm， 并且围绕全部四侧具有5mm宽的密封区。 在小袋内侧的口袋 26 的尺寸 ( 宽度 W 和长度 L) 是 38mm60mm。 0045 所述包装诸如。
21、小袋 10 可由任何合适的材料制成。合适的包装材料包括薄膜和机 织物或非织造材料(在小袋包含固体产品的情况下)， 或者前述任何材料的层合物。 如果需 要， 包装材料可包括呈层或涂层形式的液体和 / 或蒸汽阻隔层。包装材料可由非水可溶性 材料或者对于一些情况由水可溶性材料构成。小袋 ( 或其它类型的包装 ) 的各个部分可均 由相同的材料制成。在其它实施例中， 包装的不同部分可由不同的材料制成。在一个实施 例中， 小袋10由两片相同的薄膜制成， 它们形成小袋的前部12和后部14。 薄膜可为任何合 适类型的薄膜， 包括单层薄膜和层合体。 0046 用于小袋的包装材料的弹性模量可处在大于或等于约 1,。
22、000N/m( 诸如对于低密 度聚乙烯非织造织物)最高至约90,000N/m(对于薄膜和包括薄膜的层合体)的范围内。 包 装材料的弹性模量可落在比以上范围内更窄的任何范围内。例如， 在薄膜和包括薄膜的层 合体的一些实施例中， 弹性模量可在约 45,000 至约 85,000N/m 的范围内。 0047 在一个实施例中， 包装材料是包括下列三层的层合体 ： 9 微米厚聚对苯二甲酸乙 二酯 (PET) 薄膜 ； 18 微米厚真空金属化的双轴取向的聚丙烯 (VMBOPP) 水蒸气阻隔层薄膜 ； 和 30-50 微米厚聚乙烯 (PE) 薄膜。PET 和 PE 层通过粘合剂被附着到 VM BOPP 薄膜。
23、。在该 薄膜中， PET 层将包括小袋的外表面， 并且聚乙烯层将在小袋的里面上包括密封层。该薄膜 的水蒸气阻隔性能是重要的以防止在它被消费者使用之前水分随时间推移从小袋里面的 说 明 书 CN 104136326 A 6 4/17 页 7 产品流失。所述薄膜具有小于或等于约 0.4 克 /m2/ 天的目标水蒸气传输速率。这种层合 膜的平均纵向模量为约 63,000N/m， 以及平均横向模量为约 75,000N/m。 0048 图 2 示出用于制备小袋的竖式形成、 填充以及密封 (VFFS) 方法和设备 30。如图 2 所示， 用于形成小袋的两个幅材材料32和34被带入设备中， 并且在竖直向下的。
24、方向上被送 进到所述进程中。填充喷嘴 36 被插在幅材 32 和 34 之间。填充喷嘴 36 的顶端 38( 其视图 被第二幅材 34 遮住 ) 位于箭头 38 的顶端附近。沿着幅材 32 和 34 的两侧由竖直密封机构 40 形成了竖直封口。横向密封机构 42 位于填充喷嘴 36 的顶端 38 的下方。横向密封机构 42形成封口， 所述封口位于一个小袋的顶部和下一个小袋的底部。 穿孔或裁切机构44位于 横向密封机构 42 的下方， 并且穿过由横向密封机构 42 所形成的封口来形成穿孔 46。成品 包装或小袋 10 被示于图 2 的底部。 0049 图 2 所示设备 30 的简化型式是仅单个线。
25、路 ( 一个包装宽度 ) 宽。提供具有多个 并列竖直线路的此类设备已为人所熟知。然而， 即使在此类多线路设备中， 由于竖式形成、 填充以及密封方法的构型， 每个线路仅具有单个填充喷嘴。 无论是液体或是粉末， 产品流必 须被干净地截流以便不污染包装的密封。对于被插在两层材料 32 和 34 之间的一组填充喷 嘴而言， 干净地打开和截流的能力是限速装置。 0050 图 3 显示一种新型形成、 填充以及密封方法和设备 50 的简化单线路 L1 型式。所 述方法可被描述成水平形成、 填充以及密封 (HFFS) 方法。在所示的实施例中， 所述方法和 设备 50 被用来形成包含液体产品的小袋。然而， 所述。
26、方法并不限于形成小袋 ( 或包含液体 产品的小袋 )。实质上， 在本方法的一个实施例中， 第一或下部幅材材料 ( 诸如薄膜 )52 被 送进到设备 50 中， 并且接着可在大致水平的方向上被传输。第一幅材材料 52 在其中具有 至少一个腔体 56 的第一或下部元件上方进行传输， 第一幅材 52 的一部分被暂时地挠曲进 腔体中。产品 48 诸如通过喷嘴 60 被沉积到第一幅材材料 52 上。第一幅材材料然后被覆 盖有第二或上部幅材材料62， 并且两个幅材被密封到一起以形成小袋。 设备50的部件以及 其变型形式如下。 0051 第一幅材材料 52 通过传送装置 ( 在这种情况下其为第一元件， 并且。
27、其可被称作 “下部传送装置” 或 “填充传送装置” 54。下部传送装置 54 可为任何合适类型的传送装置， 包括但不限于真空传送装置。下部传送装置 54 具有异形表面， 其在所述下部传送装置 54 的表面中形成第一幅材材料52被挠曲进其中的至少一个凹坑或腔体56。 在该实施例中， 下 部传送装置具有在其中所形成的多个腔体 56。 0052 第一幅材材料 52 具有初始的未挠曲构型。第一幅材材料 52 在将它传送通过设备 的过程中被保持处于张力下。 第一幅材材料52可按连续运动方式被下部传送装置54传送。 在其它实施例中， 第一幅材材料 52 可按间歇运动方式被传送。在各种实施例中， 第一幅材 。
28、材料 52 可按与下部传送装置 54 基本上相同的速度、 按比下部传送装置小的速度或者按比 下部传送装置 54 大的速度进行移动。 0053 腔体 56 可呈任何合适的构型。图 3 所示设备的实施例形成离散的凹坑， 用于将被 包含在小袋里面的产品 48 的每个剂量。然而， 应当理解， 在一些情况下， 对于将被包含在小 袋里面的产品 48 的每个剂量， 不需要形成离散的凹坑。在其它实施例中， 例如， 腔体 56 可 为连续槽的形式。由下部传送装置 54 形成的腔体 56 的构型决定了下部幅材材料 52 的形 状或构型。( 尽管遵循的说明书可将第一幅材材料 52 描述成薄膜， 应当理解， 第一幅材。
29、材 说 明 书 CN 104136326 A 7 5/17 页 8 料 52 并不限于薄膜 )。下部幅材材料 52 可在横向 ( 或 “CD” ) 上， 以及任选地在纵向 ( 或 “MD” ) 上被塑形。下部幅材材料 52 可被塑形的构型取决于构成下部幅材材料 52 的材料的 模量和待填充的产品 48 的特性。 0054 图 4 显示在其中图 3 所示的方法中的一个实施例中下部幅材材料 52 构造的简化 横截面， 所述方法被扩展以在横向上提供多个线路L1和L2。 这使并排的小袋能够由单个薄 膜幅材制得 ( 即， 单个下部幅材材料 52 和下面所述的单个上部幅材材料 )。本文所述的设 备 50 。
30、可包括任何合适数目的多个线路， 从两个到十二个， 或更多。 0055 如图 4 所示， 使薄膜 52 的一部分基本上适合腔体 56。可通过任何合适的机构使 薄膜 52 的该部分基本上适合于或者形成为腔体 56 的形状。合适的机构包括但不限于 ： (1) 在薄膜 52 进入腔体之前机械地操纵 ( 或预成形 ) 它， 使得薄膜包括更易于适合于腔体 56 的一部分 ； (2)通过在薄膜上施加真空和/或气压将薄膜的该部分挠曲进腔体56中 ； 或者， (3) 两者。仍然在其它实施例中， 可使薄膜 52 通过将产品 48 沉积在薄膜 52 上的力来形成 腔体的形状。此类机构可以但不需要使薄膜 52 塑形使。
31、得它准确地适形于腔体 56 的形状。 0056 如果利用了机械预成形步骤， 则它通常将位于其中第一幅材材料 52 接触形成传 送装置 54 的位置之前 ( 或上游 ) 的方法中。例如， 如果这样一种预成形方法被用于图 3 所 示的设备50， 则机械预成形设备将位于位置P1处， 该位置介于其中第一幅材材料52被送进 所述设备中的位置和形成传送装置 54 的上游端部之间。 0057 用于机械地操纵薄膜的合适机构包括但不限于轨道、 滑雪板、 球、 圆顶或半圆。图 5 和 6 显示包括三个并列线路 L1、 L2 和 L3 的一个实施例， 其中薄膜 52 通过机械成形部件 的组合被机械地预成形以帮助薄膜。
32、 52 适形于腔体 56 的形状。在图 5 和 6 中， 机械成形部 件具有顶部成形板 132 和底部成形板 134。底部成形板 134 包括间隔开的凹槽 138， 它们之 间具有纵向取向的横档 140， 所述横档在横向上被间隔开并且被设置在薄膜 52 的下方。顶 部成形板 132 包括设置在薄膜 52 上方的间隔开的上部元件 136。在该实施例中， 上部元件 136 包括圆形元件诸如圆顶件或半圆件。上部元件与底部成形板 134 上的凹槽 138 对齐。 在其它实施例中， 机械成形部件的位置可为颠倒的， 使得凹槽138和横档140是在顶部成形 板上， 并且圆顶件 136 是在底部成形板上。 0。
33、058 如图 6 所示， 在其中存在所形成的多个横向产品线路的某些实施例中， 也期望对 于下组或上组机械成形部件中的至少一组进行布置， 使得在成形传送装置中间的线路中或 邻近其的元件比外侧线路中或邻近其的元件向上游更远。 例如， 当从上面观察时， 上部元件 半圆件 136 可以按山形构型进行布置。这可使幅材的形成更平缓。仍然在其它实施例中， 期望在下组或上组机械成形部件之一中的机械成形部件具有在相对组中的其它机械成形 部件的上游的前缘。 0059 此类机械塑形机构可单独地使用或者与真空机构组合使用。例如， 在一些实施例 中， 机械成形机构可预成形薄膜 52， 使得它被形成基本上适合于腔体 56。
34、， 以及可采用真空 来使薄膜 52 的该部分更紧密地适合于腔体 56。在其它实施例中， 所述机构可预成形薄膜 52， 使得它被形成与腔体56紧密贴合， 并且真空仅被用来在填充以及密封期间将薄膜52的 该部分保持在腔体 56 中。仍然在其它实施例中， 此类机械成形机构可被全部省略， 并且薄 膜 52 的该部分可单独地利用真空被拉伸进腔体 56 中。 0060 薄膜 52 形成的深度取决于期望的填充体积和所填充产品的材料特性。下部幅材 说 明 书 CN 104136326 A 8 6/17 页 9 材料 52 可在环境温度下被挠曲、 形成或拉伸进腔体 56 中。如本文所用术语环境温度是指 小于约 。
35、100 (38 ) 的温度。通常， 形成方法可在约 40 (4 ) 至约 95 (35 ) 或者 约 60 (15 ) 至约 80 (27 ) 的温度下进行。然而， 根据薄膜， 也可能在升高的温度 下将下部幅材材料 52 形成或拉伸进腔体中。薄膜温度可以以任何合适的方式被提高， 诸如 通过加热下部幅材材料 52 或者通过加热腔体 56。在这些或其它实施例中， 下部幅材材料 52 也可让热量间接地作用到其上， 诸如由于从本文所述的热密封棒发出的热量。 0061 存在着可被用来形成腔体 56 的各种不同类型的机构。这些机构可被用于许多目 的， 包括 ： 使下部幅材材料 52 变形成腔体 56 ； 。
36、将预成形的下部幅材材料保持在腔体中 ； 或 两者。图 7 显示使下部幅材材料 52 变形 ( 或将预成形的下部幅材材料保持在腔体中 ) 的 步骤的简单执行。在该实施例中， 下部幅材材料 52 在具有异形形状的静止部件诸如具有其 中具有腔体 56 的异形表面的板上进行滑动。在这种情况下， 腔体 56 为连续纵向取向的槽 的形式。腔体 56 由侧壁 66 和底部 68 限定。如图 7 所示， 形成腔体 56 的所述板其中具有 多个真空槽 70， 它们被连接到真空歧管 72。可沿着腔体 56 的任何合适部分定位真空通道 70， 包括但不限于腔体 56 的两侧 66 和底部 68。在所示的实施例中， 。
37、第一组真空通道 74 位 于其中腔体的两侧 66 和底部 68 交汇的位置处。第二组真空通道 76 可位于腔体 56 的侧外 部， 并且可被用来抑制下部幅材材料 52 的边缘部分 52A。 0062 如图 8 所示， 在其它实施例中， 代替具有异形表面的板， 所述设备可包括形成腔体 56 的底部 68 的移动带传送装置 ( 或者只是 “移动带” )80。移动带 80 可呈闭合或环状套环 形式。带 80 可为传送带系统的一部分， 所述传送带系统包括带 80 围绕其行进的至少两个 辊 78。辊 78 可具有在所述辊的旋转轴线 A 的方向上延伸的多个脊和凹槽。带 80 可在其下 侧上具有多个横向取向。
38、的脊和凹槽， 它们与用于驱动带 80 的辊 78 上的脊和凹槽接合。在 该实施例中， 腔体 56 的底部表面 68 由移动带 80 的顶部表面形成， 并且侧壁 66 由静止的侧 横档 82 形成。静止侧横档 82 与移动带 80 形成轻微的间隙 84 以适应带 80 的移动。在该 实施例中， 更期望下部幅材材料 52 随着移动带 80 一起移动， 而不是如在图 7 所示部件的情 况下一样滑动。 0063 图 8 所示的实施例也具有第一组真空通道 74 和第二组真空通道 76。在图 8 所示 的实施例中， 第一组真空通道 74 的开口位于侧横档 82 和移动带 80 之间的间隙 84 中的位 置。
39、处。这使下部幅材材料 52 挠曲 ( 或保持 ) 成腔体 56 的构型。第二组真空通道 76 如图 所示在侧横档 82 中被形成以抑制下部幅材材料 52 的边缘。在该实施例中， 真空歧管 72 可 位于传送装置 80 的内部。 0064 图 9 示出下部幅材材料 52 可 ( 诸如通过图 7 或图 8 所示的成形设备 ) 被成形成 槽。当产品包括中等粘度 ( 诸如洗发剂 ) 或高粘度 ( 诸如毛发调理剂 ) 的液体时， 下部幅 材材料 52 形成为简单槽的形状是适当的。如图 9 所示， 液体 48 可以以离散量被沉积并将 在下部幅材材料 52 上保持分开一段时间。 0065 如图10所示， 就。
40、低粘性液体类似液态居家护理剂而言， 可将横向横档(或 “横向构 件” 或 “横档” )86 增加到移动带 80 上以勾划离散的凹坑 56。横向横档 86 可在高度上低于 侧横档 82 以使下部幅材材料 52 的变形最小化。图 10 所示移动带传送装置 54 的部件可具 有任何合适的尺寸。 0066 图 11 显示成形设备的另一个实施例。图 11 中的成形设备包括固定板和移动带的 说 明 书 CN 104136326 A 9 7/17 页 10 组合。成形设备包括底板 88 和顶板 90， 供双线路宽的 HFFS 设备 50 使用。底部成形板 88 被用来使下部幅材 52 挠曲 ( 或保持预成形。
41、的下部幅材处于挠曲状态 )。顶部成形板 90 被 用来使上部幅材 62 挠曲 ( 或保持预成形的上部幅材处于挠曲状态 )。尽管顶部成形板 90 被显示成被设置在底部成形板 88 正上方， 应当理解， 顶部成形板 90 通常位于在分配区 58 后面底部成形板 88 的下游。在描述分配步骤之后将进一步描述顶部成形板 90。 0067 底部成形板 88 是成轮廓的以提供其中的腔体 56。如图 11 所示， 底板 88 包括凸起 表面 98， 所述凸起表面在两个腔体 56 的中间以及侧外部。在一个非限制性实施例中， 腔体 56 是 30mm 宽， 以及凸起表面 98 具有 14mm 的宽度。凸起表面 。
42、98 具有纵向侧边 100， 它们被 倒圆以避免撕裂下部幅材材料 52。底部成形板 88 具有在其中间隔开的真空通道。在邻近 腔体每一侧的腔体 56 的基部中具有第一组真空通道 74。在处于腔体 56 侧外部的凸起表 面 98 中也具有第二组真空通道 76。真空通道 74 和 76 在纵向上被间隔开 ( 诸如约 10mm)。 类似于图 8 或图 10 所示移动带的移动带 80 位于每个腔体 56 内， 或者位于邻近每个腔体 56 或在每个腔体内部的凹槽 56A 中。在图 11 中， 凹槽 56A 被形成为腔体 56 的底部表面的 形状。形成腔体 56 的底部的一部分可由带 80 的顶部表面 8。
43、1 形成。利用真空来形成幅材 ( 或者保持预成形的下部幅材处于挠曲状态中 )， 并且利用带 80 来传输幅材 52 横跨刚性非 移动的成形板。 0068 在图11所示带和前面附图中所示那些带之间的一种差异是， 在图11中， 可具有通 向带 80 的顶部表面 81 的真空通道 77。带 80 可具有其中的真空孔 79， 用于保持幅材 52 与 带 80 的顶部表面 81 接触。在图 11 所示的实施例中， 真空孔 79 沿着带 80 的每个纵向侧部 被定位， 尽管在其它实施例中， 真空孔可位于带上的任何别的地方， 诸如如图 8 所示沿着带 的两侧。仍然在该实施例的其它型式中， 如果带 80 的顶。
44、部表面 81 被提高到成形腔体的基 部以上 ( 例如， 0.125mm 以上 )， 带 80 可具有足够的牵引力来驱动薄膜 52， 不用将真空施用 到带 80。 0069 在其中薄膜主要由机械设备预成形或塑形来使所述薄膜挠曲的实施例中， 下部幅 材材料 52 可用约 30 英寸 (76.2cm) 的水真空度被充分地保持在腔体 56 中。在其它实施例 中， 薄膜主要通过真空而塑形。在后一实施例中， 如果所述设备是十二个线路宽， 下部幅材 材料在中间六个线路中的多个部分可用25-35英寸(约65cm至90cm)的真空度来形成。 下 部幅材材料 52 在中间线路的每侧上的外侧三个线路中的多个部分可利。
45、用介于约 15 至 25 英寸 ( 约 38 至 65cm) 的真空度来形成。 0070 被挠曲或形成进腔体 56 中的下部幅材材料 52 中的至少一部分将发生弹性变形。 弹性变形量有利地小于或等于与第一幅材材料 52 相关联的任何水蒸气阻隔层的最大应 变。弹性变形量可例如小于或等于约 4、 5或 6。 0071 在至少一些实施例中， 希望薄膜 52 的幅材基本上没有塑性变形， 使得在所述机构 完成作用在薄膜 52 上之后薄膜 52 倾向于返回到其初始构型。如本文所用， 短语 “基本上 没有塑性变形” 是指塑性变形小于或等于约 1。在一些情况下， 期望具有小于或等于约 0.5， 或小于或等于约。
46、 0.2的塑性变形。下部幅材材料 52 可完全没有塑性变形。在其中 薄膜 52 基本上没有塑性变形的实施例中， 薄膜 52 的成形部分通常将没有任何宏观可见的 折叠线、 皱纹、 永久伸展区域或减薄区域。当然， 在其他实施例中， 对于薄膜而言， 可能包含 某些塑性变形量。然而， 如果第一幅材材料 52 包含将被此类塑性变形不良破坏的水蒸气阻 说 明 书 CN 104136326 A 10 8/17 页 11 隔层， 则此类塑性变形应当被避免。如下文所详述， 除了薄膜 52 的水蒸气阻隔性能之外， 确 保薄膜基本上没有塑性变形将使可引起薄膜的宽度过分地增大的薄膜的任何伸长最小化。 如果薄膜的宽度过。
47、分地增大， 则下部幅材材料 52 的边缘可延伸超过上部幅材材料 62 的边 缘 ( 或者反之亦然 )。这可需要修剪薄膜其中之一的边缘， 使得它们一致。 0072 当下部幅材材料 52 被挠曲进腔体 56 中时， 下部幅材材料 52 的侧边 52A 被拉伸向 内， 使得薄膜 52 由于挠曲而变得更窄。在图 10 所示传送装置 54 的情况下 ( 例如 )， 可产生 约 2mm 的膜宽减小。如果存在用于由薄膜的单个幅材制成小袋的凹坑 56 的两个或更多个 并列线路， 则下部幅材材料 52 的宽度上的总体减小将会更大。例如， 就下部幅材材料 52 具 有 96mm 初始宽度而言， 对于两线路执行方案。
48、而言， 薄膜 52 可具有约 4mm 的宽度上的减小， 使得挠曲薄膜宽度为约92mm宽。 就十二线路执行方案而言， 下部幅材材料52可具有585mm 或更大的初始宽度。 0073 可利用多种不同的方法和机构， 使得下部幅材材料 52 可被挠曲并发生宽度上的 减小， 同时下部幅材材料 52 的边缘部分 52A 保持被真空控制。在一个实施例中， 真空可以 初始被连续地施加到薄膜 52 的中部 ( 横跨宽度 )， 然后沿着幅材材料的边缘施加到外部。 在这样一个实施例中， 或者在其它实施例中， 与沿着薄膜的边缘施加到外部相比， 施加到薄 膜 52 的中间部分的真空度可较高。仍然在其它实施例中， 如上所。
49、述在薄膜进入腔体 56 之 前， 下部幅材材料 52 可被机械地塑形或预成形， 使得在真空被施加之前其边缘按期望的量 被向内拉伸。 0074 如图 3 和 4 所示， 产品 48 利用任何合适的分配装置或设备可被沉积于下部幅材材 料 52 上， 包括但不限于喷嘴 60、 正排量泵和用于分配固体或粉末的装置， 其取决于待分配 的产品。尽管下面的说明书描述了喷嘴， 可利用其它分配装置来代替。喷嘴 60 在分配区 58 中被定位在下部幅材材料 52 之上。喷嘴 60 可分配产品诸如液体 ( 或糊剂 ) 产品 48 到 下部薄膜幅材 52 上， 并且具体地分配进下部薄膜幅材 52 与腔体 56 相对应的挠曲部分中。 喷嘴 60 以及其孔口可具有任何合适的类型和构型。图 13 显示一种合适的喷嘴构型。喷嘴 60 包括喷嘴主体 150、 在其中具有活塞 154 的腔室 152、 喷嘴孔口 156 和截流机构或提升阀 158。 喷嘴主。