專利名稱：容器、制造容器的方法和裝置及灌裝容器的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如所附權利要求1前序部分所述的容器；分別如權利要求14和22前序部分所述的制造容器的方法和裝置；及分別如權利要求26和29前序部分所述的灌裝容器的方法和裝置。
在食品加工中，一方面，在食品包裝方面，另一方面，在食品消費方面，都對容器的衛(wèi)生性能提出了特殊的要求。尤其是，在敏感食品如牛奶的加工和包裝方面，提出了很多要求。
SE-B-412，357公開了一種紙制容器，該紙制容器是平行六面體，并且在其中兩個側壁之間的連接部分內設置了一個管狀導管裝置。由于容器的形狀和紙的固有剛度，所以形成一種自撐式的容器。導管裝置包括一個不可封合材料制的內層和個可封合材料制的外層，該外層在其一端處延伸到不可封合的材料外面，以便能封合導管裝置。紙的剛度和容器的形狀也造成容器中導管裝置的截面形狀按照側壁的形狀，以便當排空容器時，形成實際上是細長的孔或槽。
這種容器屬于那種類型，即通過用容器材料的灌裝式“管道”自下面制造容器來同時制造容器和灌裝。用于制造和灌裝這類容器的裝置很大并且成本太高，因此只適用于大規(guī)模生產。
很難制造這種管狀導管裝置，該管狀導管裝置在一端處的內層于外層的內部終止。此外，當以滿態(tài)形成將導管裝置插在容器的側壁之間時，這是極為復雜的操作。
目前環(huán)境影響方面對容器提出嚴格的要求。應該能夠用很低的能耗來制造和運輸容器，并且在使用之后，用對環(huán)境無不利影響的方式處理它們。另外，消費者要求容器便于處理。
按照SE-B-412，357所述的容器本身就難以處理，因為用戶握著處于裝滿、打開狀態(tài)的容器，有通過擠壓容器側壁而溢出的危險。
此外，容器包括許多種材料，如紙、聚乙稀和鋁等，這使它很難用對環(huán)境無不利影響的方式來處理容器廢料。
盡管存在大量不同的容器，但仍需要有新的容器品種，該新的容器品種以更好的方式滿足目前對容器的各種要求。
一個具體的目的是提供一種改進的容器，用于食品，特別是用于必需是無菌的食品。
另一個目的是提供一種新式合適的制造容器的方法。
此外，目的是提供一種改進的方法和裝置，用于包裝液體或粉狀物質。
按照本發(fā)明，這些和另一些目的，從下面的說明書將明顯看出，現(xiàn)在是通過一種容器、制造容器的方法和裝置，及灌裝容器的方法和裝置來達到的，該容器、制造容器的方法和裝置、及灌裝容器的方法和裝置都屬于引言部分所述的類型，此外分別具有權利要求1、14、22、26和29特征部分所述的特點。
按照第一方面，因此本發(fā)明屬于一種具有軟壁的容器，各軟壁相互連接，以便形成一閉合的隔間，該隔間的體積與壁的相對位置有關。兩個對置的側壁沿著共同的連接部分接合，并且容器具有一導管裝置，導管裝置的材料組成沿著其整個長度是均勻的，并且它在兩個側壁之間從隔間延伸到容器的外部，而當容器處于灌裝之前空的狀態(tài)時，導管裝置被封合。
由于導管裝置是在料室(compartment)和容器的外部之間形成，所以形成一個預定尺寸的大孔。結果，由于孔的尺寸和位置是預先確定的，所以，一方面，它將便于灌裝容器，而另一方面，在消費上它將便于排空容器。此外，一方面，當制造和灌裝容器時，它將能夠關閉和打開容器幾次，以保證良好的衛(wèi)生，而另一方面，在消費上它將能夠保證良好的耐貯性和口味，這在食品、尤其是要求衛(wèi)生和無菌的食品中是個很大的優(yōu)點。
本發(fā)明的容器其中一個顯著優(yōu)點在于制造和灌裝容器可以在完全分開的工廠進行；并且這使得容器十分適合于小規(guī)模工業(yè)。
如上所述，當制造容器時，將導管裝置封合。倘若容器是在無菌條件下制造或是在制造之后進行消毒，則這樣可以得到帶無菌料室的未灌裝容器。然后可以在保持無菌的情況下，將這種容器運送到分開的灌裝廠。因此，灌裝廠不需要用于容器料室消毒的設備，這是低成本的，并且對小規(guī)模灌裝廠特別有利。
由于容器具有軟壁，所以當容器制成時，可以將它整平，并且以最節(jié)約空間的方式在扁平狀態(tài)下運輸。
由于具有軟壁的容器和導管裝置相結合，提供了一種用于食品的容器，上述具有軟壁的容器產生一種壓扁的容器，除了在灌裝之前和消費之后外，該容器都可以壓縮在一起，并且是極為節(jié)約空間。
導管裝置具有軟壁，這使它能將整個容器壓在一起。一方面，可以節(jié)約空間，而另一方面，簡化了制造和灌裝中的處理。
在一個優(yōu)選實施例中，導管裝置是用與側壁相同的材料制造，當使用之后處置容器時，這是個很大的優(yōu)點。
此外，導管裝置可以和側壁結合為整體，或者形成為一個插在側壁之間的分開構件。
容器用軟質材料，特別是塑性材料制造。塑性材料有利地包括可熱封合的表面層。材料的厚度最好是在100-200μm范圍內。導管裝置可以制成比壁的厚度大，例如，當壁有約100μm厚度時，導管裝置厚約200μm。
按照一個實施例，導管裝置沿著其外周邊的基本上其中一半與連接部分的其中一個側壁連接，及沿著其外周邊的基本上其中另一半與連接部分的其中另一側壁連接。這樣產生一種穩(wěn)定而對稱的導管裝置連接。當導管裝置具有軟壁時，本實施例特別有利，因為當處理空的容器時，得到具有扁平導管裝置設置于其中的筆直連接部分。
在一個特別優(yōu)選的實施例中，導管裝置在其內部包括一種可熱封合的材料，該可熱封合的材料便于封合導管裝置，以便沿著該導管裝置在任選位置將其關閉。
在一個優(yōu)選實施例中，導管裝置延伸離開邊緣一段距離，并且終止在一個末端邊緣處，該末端邊緣設置在容器的外部。當制造容器時，此末端邊緣可以封合，在這種情況下，處于空而扁平狀態(tài)的容器可以很容易消毒，并且在灌裝之前一直保持消過毒的狀態(tài)。在灌裝之前，可以通過除去末端邊緣，例如切斷來打開容器，而在灌裝之后，可以封合一個新的末端邊緣來關閉該容器。然后當容器內容物消費掉時，可以再次通過切斷末端邊緣來打開導管裝置。導管裝置的一個顯著優(yōu)點在于它可以由消費者通過將塞子在其末端邊緣處插入導管裝置進行封合。
上述容器特別是非常適用于體積高達幾升和重量高這幾公斤的消費品。它特別適用于如牛奶這樣的食品。
在容器的另一個實施例中，單獨制造的導管裝置從連接部分向內延伸一段距離到內端部，側壁包括一個伸出部分或附件，該伸出部分或附件包圍導管裝置，并且在其中導管裝置一側邊上的連接部分具有一彎曲部分和一邊緣部分，該邊緣部分與導管裝置平行地從彎曲部分延伸。因此，圍繞導管裝置形成一個環(huán)形空間。
當處于滿態(tài)的容器用朝下對著的導管裝置定位時，將一個徑向壓力施加在該導管裝置上，而當在導管裝置中插入一個管狀閥裝置時，這樣在導管裝置和閥裝置之間形成一個密封效應。按照本實施例的容器特別適合于與利用液體如水的分配器協(xié)同工作。在本實施例中特別優(yōu)選的是，當容器灌裝滿時，導管裝置的內端部封合。
按照第二方面，本發(fā)明提供一種制造液體或粉狀內容物用容器的方法，該方法包括以下步驟在灌裝之前制造容器；在兩個對置的側壁之間如此形成導管裝置，以使該導管裝置從容器的料室延伸到容器的外部；將兩個側壁沿著連接部分接合；及封合導管裝置。
在按照此第二方面所述的制造方法實施例中，在兩個側壁之間設置導管裝置之前，將兩個側壁分開。在一特別實施例中，將導管裝置插在側壁之間，同時使容器及導管裝置在共同的移動方向上前進。這使得合理而快速安裝導管裝置成為可能。最好是，以一種片材(web)中制造和推進許多個容器，將許多個供給到片材上的導管裝置設置在片材中容器的側壁之間。顯著的優(yōu)點是可以這樣大批量制造，因為這會達到低的生產成本。
按照第三方面，本發(fā)明提供一種制造容器的裝置。該裝置包括一個裝配崗位，它適合于如此在側壁之間形成導管裝置，以便該導管裝置從料室延伸到容器的外部，并且該裝置包括一個第一連接裝置和一個第二連接裝置，上述第一連接裝置適合于沿著連接部分接合兩個側壁，而第二連接裝置適合于封合導管裝置。在用這種制造裝置情況下，提供了用于制造本發(fā)明容器和用于實施制造方法的合適裝置。
按照第四方面，本發(fā)明提供一種灌裝容器的方法。該方法包括以下步驟利用切割或類似方法，從外部打開封合的導管裝置，該導管裝置在容器的兩個側壁之間形成，并從料室延伸到容器的外部；將灌裝管嘴插入導管裝置；通過灌裝管嘴將內容物導入容器，同時通過使壁分開來增加料室的體積。結果，提供了一種方法，該方法尤其是非常適用于在事先已消過毒的容器中包裝敏感食品。
按照第五方面，本發(fā)明提供一種灌裝容器的裝置。該裝置包括一個打開裝置和一個灌裝管嘴，上述打開裝置適合利用切割或類似方法來打開封合的導管裝置，該導管裝置在容器的側壁之間形成，并從料室延伸到容器的外部，而上述灌裝管嘴設置在灌裝導管的端部并具有一逐漸變細的末端部分，該末端部分截面是細長的，灌裝管嘴在打開灌裝導管后插在該灌裝導管中。在用這種裝置情況下，達到了用液體進行有益衛(wèi)生的灌裝，并且在灌裝期間，液體不能接觸外界環(huán)境。
在一個優(yōu)選實施例中，灌裝管嘴用彈性材料制造。特別優(yōu)選的是，灌裝管嘴在末端部分中有一帶兩個邊緣部分的細長出口，這兩個邊緣部分彼此相對，并且最好是彼此接合，以便在沒有施加外力時密封出口。結果，避免了液體在灌裝容器之前和之后接觸外界環(huán)境。
在一個特別優(yōu)選的實施例中，灌裝裝置包括一個小室，該小室在灌裝時包圍導管裝置和灌裝管嘴，通過讓潔凈的氣體流到導管裝置和灌裝管嘴的外部，來保證圍繞它們有一潔凈的環(huán)境。
在一個更優(yōu)選的實施例中，灌裝裝置配備一個擠壓件，以便控制灌裝導管中的流量，該擠壓件對一可變形管道起作用，它包括在灌裝管道中。這樣形成一個閥裝置，該閥裝置有一光滑的內表面，該光滑的內表面阻止細菌聚集，并因此而保證一個無菌的環(huán)境。
最后，提供一種容器，該容器利用上述灌裝方法或灌裝裝置，灌裝液體或粉狀內容物。
在用本發(fā)明上述各方面所述容器系統(tǒng)情況下，當包裝液體食品時，因此得到顯著的改善。該容器對消費者沒有不利影響，并且適合于用低成本的方式制造及事先消毒，因為它是扁平的并在空的狀態(tài)下被壓扁，因此它的料室也基本上排空了氣體。還有一個顯著優(yōu)點是，容器在這種狀態(tài)下封合?？梢栽诓煌攸c和不同時間進行制造、消毒和灌裝，同時保持良好的衛(wèi)生條件。在完全裝滿容器之前，方法的靈活性將很大。
對附圖的簡要說明現(xiàn)在將參照附圖更詳細說明本發(fā)明，為了舉例說明起見，這些附圖示出本發(fā)明的各優(yōu)選實施例，而其中

圖1和2是按照本發(fā)明所述裝滿容器的第一實施例透視圖；圖3和4是按照本發(fā)明所述裝滿容器的第二實施例透視圖；圖5示出一個設置在片材中處于空的狀態(tài)的容器，同時示出的相鄰容器的其中一部分；圖6按稍微縮小的比例示出按圖5所述的容器，同時除去一些部件，以示出容器的組成；圖7是沿著圖5中線段Ⅴ-Ⅴ所作的截面圖；圖8是容器把手(handle)的特定實施例詳圖；圖9是容器處于滿態(tài)的第三實施例透視圖10是圖9所示容器處于打開狀態(tài)的縱剖面圖；圖11是垂直于圖10所示剖面的縱剖面圖，并示出處于關閉狀態(tài)的容器及封合該容器的裝置；圖12是按照本發(fā)明所述制造容器的透視圖；圖13更詳細示出制造容器時的制造步驟；圖14是用于灌裝容器的裝置側視圖，同時為了更清楚起見，除去了某些部件；圖15是圖14中用于灌裝容器的裝置，沿著容器移動方向所作的縱剖面圖，同時為了更清楚起見，除去了某些部件；圖16是沿著圖15中線段ⅩⅣ-ⅩⅨ看時，無菌環(huán)境軌道的視圖；圖17是沿著圖15中線段ⅩⅤ-ⅩⅤ按圖15所述的無菌環(huán)境軌道的橫截面視圖；圖18是用于封合裝滿容器的裝置橫截面視圖；圖19是沿著圖18中線段ⅩⅦ-ⅩⅦ所作的剖視圖；圖20是灌裝管嘴的側視圖；圖21是按照圖20的灌裝管嘴沿著線段ⅩⅨ-ⅩⅨ所作的縱剖面圖。
本發(fā)明現(xiàn)有優(yōu)選實施例說明容器現(xiàn)在，將參照圖1和2說明容器10，圖1和2分別示出從上和從下斜著看的容器處于滿態(tài)的第一優(yōu)選實施例。容器10預定用于含粉狀物的液體，并且特別適用于要求有很高衛(wèi)生和無菌程度的食品如牛奶。容器是屬于伸縮式的，亦即屬于可壓縮式或可折疊式，并且包括三個軟性壁，亦即兩個對置的側壁12和一個底壁14，它們用塑性材料制造，并且相互連接以便形成一個料室，該料室的體積與壁12，14的位置相關。兩個側壁12沿著一共同的連接部分20焊接在一起。在容器10相對于底壁14的對面?zhèn)冗吷?，在連接部分20的兩個橫向上的側壁之間，形成一個分開的導管裝置16，該導管裝置16也用軟塑性材料制造，并且從料室延伸到容器10的外部。
導管裝置16是管狀的，并具有一材料和質量與側壁12相同的軟壁。特別優(yōu)選的是一種沒有縱向接縫的導管裝置，例如一種擠塑管。兩側壁12形成一共同的邊緣，導管裝置16從該共同的邊緣垂直伸出一段距離并且末端是終端邊緣18，該終端邊緣18設置在容器的外部，并且通過將導管裝置16的內表面焊接在一起進行封合。通過例如用一把剪刀將封合的終端邊緣18切斷，能夠很方便地打開容器10。然后通過在導管裝置中插入一個塞子(未示出)，可以將容器10再封合起來。
承載裝置30設置在導管裝置16第一側邊處的連接部分20中，并包括一個孔口區(qū)域32，該孔口區(qū)域32包括一個第一基本上是圓形的孔34和一個第二基本上是細長的孔36。結果，承載裝置形成一個把手30，該把手使它能供用戶用4個手指攜帶容器10，而同時一個緩沖力的部分在各孔之間如此形成，以便當容器10被攜帶時，把手30以任何其它方式都不折疊或不變形。把手30的兩個孔34，36與垂直線成約25°角延伸穿過容器10。實驗表明，20-30°范圍內的角度產生舒適的容器10把手。在導管16的對面?zhèn)冗吷?，連接部分20設計成一種片材22，以便于容器10的打開和關閉。
圖3和4示出容器10’處于滿態(tài)的第二優(yōu)選實施例。
容器10’僅是導管裝置16與容器的側壁結合成整體方面與圖1和2所示的容器不同。容器的兩個側壁12’每個都形成一個伸出部分U，當沿著連接部分20’將兩個側壁12’焊接在一起時，該伸出部分U形成上述導管裝置16’。實際情況是，導管裝置16’將不象以分開方式形成的導管裝置那樣硬而便于處理，上述以分開方式形成的導管裝置插在兩側壁之間，而另一方面，按照第二實施例所述的導管裝置16’能更合理的制造容器10’，因為可以省去一個制造步驟，亦即省去將導管裝置插在兩個側壁之間。
圖5示出按照上述第一實施例所述的空容器10和后面容器的其中一部分，該容器10用片材(web)制造，正如下面將要更詳細說明的。許多連接面也看到了。
圖6按稍微縮小的比例示出圖5所示的容器10，同時去掉了最近的側壁。因此，該圖示出一較遠側壁12、與其連接的導管裝置16、沿折線15折疊的底邊14的內部，及連接部分20的構造(design)，沿著該構造，兩個側壁12相互連接。在容器10的底部區(qū)域42中，側壁12一方面通過下面連接部分24與底壁14連接，沿著該下面連接部分24，每個側壁12都連接到底壁14上，而另一方面，通過兩個橫向連接部分26與底壁14連接，沿著橫向連接部分，所有三個壁12，14通過一共同的焊縫相互連接。因此，容器10的料室40由側壁12和底壁14限定。連接部分20形成面向料室的邊界線28。
導管裝置16設置在容器10相對于底壁14的對置側邊上。這種構造形成一種容器，液體能夠以舒適的方式從該容器中注入。
料室40包括上述底部區(qū)域42、中間區(qū)域44和上部拱形區(qū)域46，在該中間區(qū)域44中，邊界線28與連接部分20有關，并且面向料室是平行的，而在上部拱形區(qū)域46中，邊界線28彼此相對地準確延伸到導管裝置16的內部邊緣上。在這種構造情況下，容器10保持穩(wěn)定，而與裝滿的程度無關。
管狀導管裝置16是扁平的，并且在設置于連接部分20中的一部分25中，該管狀導管裝置沿著其一半外周邊連接到一個側壁12上，并沿著其另一半外周邊連接到另一個側壁12上。在容器10的內部，導管裝置16是整個連接部分20橫向延伸到料室40。
圖7是按照上述第一實施例的容器10橫斷面視圖，從該圖可明顯看出容器10的各種部件12、14、16是如何焊接在一起的。容器10以空的狀態(tài)示出，將該容器10封合，用于在灌裝之前保持潔凈。在容器10的上端處，導管裝置16的終端邊緣18通過將其內表面焊接在一起加以封合。兩個側壁12用它們的內表面與連接部分20中導管裝置16的外表面焊接在一起。當側壁12和導管裝置16相互連接時，對導管裝置16的內表面來說，重要的是不在連接部分20的區(qū)域中焊接在一起，這有利地通過熱封合來達到。為了保證這點，對導管裝置來說，它最好是具有比側壁12大的壁厚，以便在熱量到達導管裝置16的內部之前，通過熱壓機夾緊裝置(jaw)從外部施加的熱量能將側壁12和導管裝置16焊接在一起。在一可供選擇的實施例中，導管裝置16的內部可以涂有一種材料，該材料具有比導管裝置16和側壁12之間的接合20中的材料高的熔點。
在導管裝置16’與容器10’的側壁12’結合成整體的情況下，按照上述第二實施例所述的容器10’情況就是這樣，導管裝置16’的制造最為簡單。用于將側壁12’焊接在一起的封合工具(未示出)如此設計，以便導管裝置16’形成與側壁12’沿著封合部分20’焊接在一起有關連。因此，可以將導管裝置制成具有與側壁相同的壁厚，此外，不要求內部材料具有較高的熔點。
在容器10的下面區(qū)域中，示出底壁14和兩個側壁12，該底壁14具有其向上朝向的折疊線15，兩個側壁12在沿著下面連接部分24的焊縫中與底壁結合。
圖8示出容器的承載裝置或把手30的特別實施例。在該圖中看到一個變形區(qū)50，該變形區(qū)50在兩個孔34、36其中每個孔處都包括一個變形區(qū)域54、56。每個變形區(qū)域54、56都形成一部分，其中兩個并置的側壁12不相互連接。因此，變形區(qū)域54，56具有很大靈活性，并沿著面向邊緣的孔區(qū)域32側面延伸。如果用戶用手在孔口區(qū)域32中握住容器10，則變形區(qū)域54、56變形。因此，防止圍繞孔區(qū)域32的側壁12切入用戶手中。
此外，圖8示出一種加強裝置，該加強裝置取充氣導管52的形式，它設置在孔口區(qū)域32和連接區(qū)域20的邊緣之間。這使承載裝置30產生很大的剛度，盡管側壁12是用軟質材料制造。由于導管52充有氣體(最好是空氣)，沒有供給另外的材料，另外的材料會使容器10更重，并使容器10在使用之后的處理復雜化。
圖1-8所示的容器都處于預定用于貯存的滿態(tài)，并且特別適用于液體食品，如牛奶和汁液(juice)的消費。
圖9示出按照本發(fā)明所述的容器110第三實施例。在這種構造中，容器110適合于懸掛起來分配其內容物，并且特別適合于約5-15升的較大量及在分配器中使用。優(yōu)選的應用領域是在飲用水分配器中使用。容器110的組成基本上相當于上述容器的第一實施例。差別首先在于與第一實施例的容器相比，容器110是處于顛倒的位置下使用，并因此具有一個相當于底壁14的上壁114和一個設置在容器下端的導管裝置116。
上壁114與容器110的側壁112一起向上延伸，以便形成兩個承載裝置130，該承載裝置130包括片狀物(flaps)132和在其中形成的孔134。因此，容器110能懸掛在與貯存、運輸和分配有關的夾持操縱桿60上。
圖10示出容器110在其下端處的構造，為了看得更清楚起見，將最近的側壁112除去，并且導管裝置116以縱剖視圖示出。很顯然，以與上述相同的方式，導管裝置116沿著其周邊的一半連接到一個側壁112上，并沿著其周邊的另一半連接到容器110連接部分120中的另一個側壁上。然而，在本實施例中，導管裝置116從連接部分120延伸一段距離進入容器110的料室140中。同時，兩個側壁112形成一伸出的附件部分113，該附件部分113包圍導管裝置116，以便形成一環(huán)形伸出的堵頭導管142，該堵頭導管142在料室140中圍繞導管裝置116。
連接部分120與導管裝置116橫向連接，并且在導管裝置116的每一側邊上，都有一個彎曲部分122和一個邊緣部分124，該邊緣部分124它與導管裝置116平行地從彎曲部分122中伸出。
在所示的位置中，導管裝置116處于排空或裝滿位置，同時導管裝置116在其內端117處及其外端118處二者都打開。然而，在制造容器110方面，將外端118封合。在灌裝方面，通過切斷封合端118將容器打開。
在灌裝之后，通過封合導管裝置116的內端117將容器關閉，如圖11所示，圖11以縱剖視圖示出導管裝置116，該縱剖視圖與圖10所示的剖面圖垂直。如雙箭頭72所示，一對熱壓機夾緊裝置緊壓住兩側壁112。該圖示出緊接其后的階段。為了防止各側壁112與導管裝置116連接，導管裝置116的內表面最好是用其熔點比側壁112內表面和導管裝置116外表面低的材料制造。
當在后面的階段容器排空時，用一刺穿裝置將導管裝置116打開到如圖10所示的位置。然后可以借助于閥裝置(未示出)將容器110排空，該閥裝置具有圓筒形環(huán)狀表面并插入導管裝置116中。然后在伸出的堵頭導管142中的液體，將在壓力作用下使導管裝置116緊貼著閥裝置，并因此密封而阻止泄漏。
按照如上所述的本發(fā)明實施例所述容器，可以用任選的軟質材料制造，但最好是用塑性材料制造。這類塑性材料是特別優(yōu)選的，因為它們在相關的表面層中，在任何情況下都是可熱封合的。一種優(yōu)選的塑料包括含有填充劑(最好是白堊)的聚烯烴材料主體層。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這種材料在低成本下產生良好的阻擋層性能，特別是阻止氣體通過。也能夠設置一個乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)或EVOH制造的阻氣層。容器材料的厚度最好是在100-200μm范圍內。容器制造下面參照圖1和2，繼續(xù)說明上面已經說明過的那種類型容器的制造。圖12示出如何將容器壁接合成一個共同的片材。將兩個相同側壁的片材212沿著生產線安排成平行、對置的關系。同時，將折疊成雙壁形的底壁片材214插在兩個側壁片材212之間。
圖12示出一個裝配崗位240，及如何在連接崗位220通過熱封合將三個塑料片材212、214接合并相互連接，以便形成容器片材210。熱封合操作利用熱壓機夾緊裝置218來完成。在沖孔崗位225處，將設置在容器之間的把手和各部分材料沖孔。
然后，容器片材210到達一插入裝置250，導管裝置用該插入裝置250安裝。從導管貯存卷材(coil)209上松開管狀片材216并切成導管裝置16，然后利用插入裝置250將導管裝置16插在片材制的側壁之間，以便在容器片材210中形成一個完整的容器10，將完整的容器10繞成一個貯存卷材230。
圖13更詳細示出組裝崗位240的各部件，從圖13可明顯看出，如何利用進給裝置242將管狀片材216送到插入裝置250中，及如何利用切割裝置246切成合適長度的導管裝置16。
插入裝置250包括一個圓形插入輪251，該插入輪由驅動電機348間歇式操縱，并具有一個夾持槽252，該夾持槽252沿著輪251的周邊延伸，并且導管裝置16被夾持在夾持槽252中。
插入輪251的周邊在靠近容器片材210的插入位置中延伸，以便將導管裝置16插在容器10的兩側壁12之間。組裝崗位240包括一個分離裝置260，以便當插入導管裝置16時，將兩個側壁12分開。分離裝置260包括兩個真空輥262，它們在容器片材210的每一側邊上有一個，真空輥262位于距片材210一定距離處，并連接到真空裝置(未示出)上，在真空輥262的周邊上，形成一些孔264，利用真空裝置對這些孔施加吸力，同時使側壁12分開，如圖所示。
此外，裝配崗位240包括第一連接裝置270和第二連接裝置280。第一連接裝置270有兩個熱壓機夾緊裝置272，它們在容器片材210的每個側邊上一邊一個；以便使兩個側壁12相互接合，并沿著打開的連接部分20與導管裝置16接合。第二連接裝置280設置在第一連接裝置270的下游，它也有兩個熱壓機夾緊裝置282，該熱壓機夾緊裝置在插入導管裝置16的一邊設置一個，用于將該導管裝置16封合。
從真空輥262施加吸力，同時在片材210的前進方向上使容器片材210和插入輪250的周邊二者活動，以便將導管裝置16斜著插在側壁12之間。當導管裝置垂直于片材210時，該片材210和插入輪250二者停止運動，并且對真空輥的抽吸作用中斷。
在這個固定位置，第一連接裝置270的壓機夾緊裝置272緊貼住側壁12的外部。同時，在插入輪250的另一側邊上，將一新的管件216插入該插入輪250的槽252中，并進行切割以便形成新的導管裝置16。通過第二連接裝置280也利用空轉時間，該第二連接裝置在位于下游的一個階段處，同時封合導管裝置16，并因此封合相關的容器10。
除了上述元件之外，用于制造容器的裝置包括一個進給裝置290和一個分度裝置(indexing device)(未示出)，進給裝置290取兩個輥筒291形式，而分度裝置用于控制進給，以保證導管裝置16的正確定位。在一可供選擇的實施例中，導管裝置16的外端部，可以在導管裝置16插在側壁之間以前封合。
如圖12所示，完工的容器10被繞成卷材230。容器10特別是在用于食品時，一個很大的優(yōu)點是，它們能通過將卷材230暴露在軸向上對著輻射，用輻射以極簡單的方式進行消毒，在這種情況下，穿過容器內部的輻射僅僅需要在卷材230的軸向端(未示出)中穿透接合部。灌裝容器圖14是裝置300在行進方向上的側視圖，該裝置300供最好是用液體灌裝如上面參照圖1和2所述那種類型的容器10。下面將參照牛奶說明該裝置，但該裝置也適合用其它液體或粉狀物灌裝。
灌裝裝置300包括承載裝置310；灌裝導管315，它連接到貯槽(未示出)上并包括一可變形管道320，可變形管道320在其下端處有一灌裝管嘴；和擠壓裝置330，該擠壓裝置330繞管道320的節(jié)流部分322設置，并包括支承裝置331和擠壓件332，上述支承裝置331設置在管道320的第一側邊處，而擠壓件332設置在管道320的對面?zhèn)冗吿?。為了更清楚起見，已將許多元件從圖14所示的灌裝裝置300中除去。
擠壓裝置330的支承裝置331固定式連接到承載裝置310上，并形成一個面向管道320的凹曲式擠壓面333。擠壓件332是圓形并以不對稱繞軸旋轉的方式懸掛在承載裝置310的下面。因此，擠壓件332形成一個面向管道320和支承裝置331的凸形擠壓面334。擠壓件332可用雙箭頭335所示的方式繞樞軸旋轉，并因此通過下游和向外離開管道320聯(lián)合運動打開導管315，及通過上游向內朝向管道320的聯(lián)合運動關閉導管315。由于關閉是在聯(lián)合的擠壓運動和上游運動下發(fā)生，所以在擠壓裝置330下游的管道320中產生一低于大氣壓的壓力，因而阻止在灌裝操作之間從灌裝管嘴中滴落。
灌裝裝置300還包括一個控制裝置(未示出)，該控制裝置借助于擠壓裝置330控制導管315的打開和關閉?？刂蒲b置還連接到一個儀表(未示出)上，用于計量通過的液體量?？刂蒲b置設置成與打開導管315的同時開始計量并隨著計量到預定的量而關閉該導管。儀表可以以下述幾種方法其中之一設計，例如在灌裝期間給容器10稱重，計量流經導管315的體積或計量導管315打開后經過的時間等。
承載裝置310承載管道320和擠壓裝置330，該承載裝置310在機架340中是以這種方式垂直可調，以便可以將灌裝管嘴325插入容器10開始灌裝操作，并可在灌裝之后將其從容器中取出。
在機架340上，設置有一個打開裝置350，該打開裝置350取兩個可繞樞軸旋轉的打開臂352形式，在打開臂352的末端處，安裝了吸盤(suction cup)354。各吸盤連接到真空源上。利用打開臂352，通過將吸盤354繞樞軸旋轉到容器10導管裝置16的側邊上，然后將吸力施加到吸盤354上，同時打開臂352稍微向外繞樞軸旋轉，導管裝置16如此打開，以便可以將灌裝管嘴352插入該導管裝置中，這是通過向下移動承載裝置310來進行的。
圖14還示出一對輸送臂345，輸送臂345設置在適合作往復運動的輸送桿346上。當輸送容器10的片材210時，輸送臂345繞樞軸旋轉到接觸片材210，隨之輸送桿346在片材210的移動方向上進行擊打運動(striking motion)，以便移動片材210。接著，輸送臂345繞樞軸旋轉離開片材210，而輸送桿346返回起始位置，以便重復該操作手續(xù)。
灌裝管嘴325在圖20和21中更詳細示出，它具有一個細長橫截面的末端部分326，該末端部分326在其橫向方向上逐漸變細成一細長的出口27，該出口27具有相互接合的邊緣部分328。正如從圖20明顯看到的，末端部分326在細長橫截面的縱向方向上也稍微變細。灌裝管嘴325用彈性材料、優(yōu)選的是用塑料例如硅橡膠制造，并且是自動關閉的，亦即出口327的邊緣部328相互接合，以便在沒有施加外力時封合出口327。灌裝管嘴在其面向離開末端部分326的端部處，有一連接部分329，該連接部分329連接到灌裝導管315上。這樣設計的灌裝管嘴325特別適合于插入容器10的導管裝置16中，并貼著該導管裝置的內部封合。
圖15是如圖14所示那樣的灌裝裝置300的側視圖。圖中示有小室360，該小室360圍繞灌裝管嘴325和容器10的導管裝置16設置，上述小室包括一個軌道362、一個波紋管364、和一個輸送導管366，導管裝置16在上述軌道362中被導向，波紋管364包圍灌裝管嘴325，而輸送導管366用于無菌氣體如熱的無菌空氣。
圖15示出容器10的片材210，該片材210在箭頭3所指的方向上進入灌裝裝置300，箭頭3所指的方向是片材的移動方向。在位置A，示出一個閉合的容器10，容器10的導管裝置16封合在其外部末端部分18中。在軌道362中設置一個打開裝置，以便通過切去導管裝置16封合的末端部分18來打開容器10，上述打開裝置取切割裝置370的形式，該切割裝置370帶有一個電機374和一個旋轉刀片372，旋轉刀片372設置在片材210的每一側邊上，并且只示出其中之一。
在移動方向3上看，切割裝置370之后，設置了灌裝導管315的灌裝管嘴325，而再進一步，發(fā)現(xiàn)封合崗位380，該封合崗位380在圖18和19中更詳細示出，它包括兩個熱壓機夾緊裝置382，熱壓機夾緊裝置382也在圖16中示出并安裝在夾持臂284上，以便封合灌裝好的容器10的導管裝置16。
軌道362，它的外觀在圖16和17中更詳細示出，該軌道362是細長的，并有基本上垂直的矩形橫截面，它有一個槽363，該槽363在軌道362的下面形成，并且導管裝置16在此槽363中被導向。槽363靠近灌裝管嘴325，該灌裝管嘴325擴展成橢圓形孔365，以便能提供導管裝置16的孔口并將灌裝管嘴325插入此孔口中。此外，軌道362包括靠近灌裝管嘴325的一個圓筒形連接部分368，該連接部分368設置在軌道362的上側并供波紋管364用。
在灌裝裝置300工作時，無菌氣體經由輸送管道366流入波紋管364并進一步流入軌道362。然后氣體經由槽363排放出。波紋管364允許無菌環(huán)境圍繞灌裝管嘴325，而同時該管嘴325能無阻礙地升降。在用小室360情況下，能以方便而可靠的方式保證灌裝在無菌環(huán)境中進行。
當灌裝一空的或事先消過毒的容器10時，首先將它插入軌道362內的無菌環(huán)境中，隨后在切割裝置370中打開壓扁和空的容器10。然后將打開的容器10輸送到灌裝管嘴325處，靠近該灌裝管嘴325，打開裝置350擴張導管裝置16并將灌裝管嘴325插入該導管裝置16中。在這方面，擠壓裝置330打開并用牛奶灌裝容器10，牛奶增加容器10的體積，同時儀表開始計量供給容器的液體量。當已經計量到預定的量時，擠壓裝置330隨之關閉。當擠壓裝置330關閉時，在靠近灌裝管嘴325的管道320中，形成一低于大氣壓的壓力，因此它的出口孔327被封合。然后進一步將容器10輸送到封合崗位380，在此封合崗位380處，再次將容器10封合。
由于在消毒之后，環(huán)境中的不潔空氣在任何情況下都不含有進入容器10的機會，所以對容器10中所裝的液體來說，將得到一個極為衛(wèi)生的環(huán)境。
當清潔灌裝裝置300時，利用松脫裝置367將軌道362和波紋管364一起取出。然后在分開的浴槽中清潔這些部件。圍繞灌裝管嘴安裝一帶管道連接的清潔杯(未示出)，隨后在灌裝導管315中并圍繞灌裝管嘴325使清潔劑循環(huán)。然后取出清潔杯，并再次安裝帶波紋管364的軌道362。然后借助于有一出口的收集裝置，以氣密方式封合軌道362的槽363，隨后將灌裝管嘴325向下移動到灌裝位置，并用過氧化氫(H2O2)進行消毒，氣體經由入口366供給，并經由收集裝置的出口排放。在移開收集裝置并讓牛奶流經灌裝導管315之后，生產可以再次開始。因此，灌裝裝置容易保持清潔和容易清洗，因而保證了良好的衛(wèi)生狀態(tài)。
盡管只不過說明了用于制造和灌裝一種容器的裝置，該容器具有插在其側壁之間的分開的導管裝置，但是很顯然，通過作適當修改，這些裝置也可以用來制造那些其導管裝置與容器側壁結合成整體的容器。因此，本發(fā)明的范圍只由所附的權利要求限定。
權利要求
1．一種容器，它用于液體或粉狀內容物，該容器包括壁(12，14；12’，14’；112，114)，它們相互連接，以便形成閉合的料室(40；140)，兩個對置的側壁(12；12’；112)沿著共同的連接部分(20；20’；120)接合，上述容器具有一導管裝置(16；16’；116)，該導管裝置在兩個側壁(12；12’；112)之間形成，并從料室(40；140)延伸到容器(10；10’；110)的外部，其特征在于各壁都是軟的，以便料室的體積與各壁(12，14；12’，14’；112，114)的相對位置有關，和導管裝置具有軟的壁，該軟壁沿著其整個長度具有均勻的材料組成，并且當容器在灌裝之前處于空的狀態(tài)時，導管裝置被封合。
2．如權利要求1所述的容器，其特征在于容器在灌裝之前處于空的狀態(tài)時，料室(40；140)是無菌的。
3．如權利要求1或2所述的容器，其特征在于導管裝置在其內側上包括一種可熱封合的材料。
4．如權利要求1-3其中之一所述的容器，其特征在于導管裝置的壁用與容器側壁(12；12’；112)相同的材料制成。
5．如權利要求1-4其中之一所述的容器，其特征在于通過將導管裝置(16；16’)的內表面焊接在一起，來封合導管裝置(16；16’)的末端邊緣(18)。
6．如權利要求5所述的容器，它是空的并處于扁平狀態(tài)。
7．如前述權利要求其中之一所述的容器，它具有一個承載裝置(30)，該承載裝置(30)具有一設置在連接部分(20；20’)中的孔口區(qū)域(32)。
8．如前述權利要求其中之一所述的容器，其特征在于在底部區(qū)域(42)中的兩個側壁(12；12’)通過底壁(14；14’)相互連接，容器(10；10’)由側壁(12；12’)和底壁(14；14’)限定，并且導管裝置(16；16’)最好是相對于底壁(14；14’)設置在容器(10；10’)的對置側邊上。
9．如權利要求8所述的容器，其特征在于在料間(40)兩個對置側邊上的連接部分(20；20’)具有邊界線(28)，該邊界線(28)朝向料間，并且它在連接底部區(qū)域(42)的中央?yún)^(qū)域(44)中，從底壁(14；14’)平行延伸，及在連接中央?yún)^(qū)域(44)的拱形區(qū)域(46)中，彼此相對地成拱形延伸到導管裝置(16；16’)。
10．如前述權利要求其中之一所述的容器，其特征在于導管裝置(16’)與容器側壁(12’)結合成整體。
11．如前述權利要求1-9其中之一所述的容器，其特征在于導管裝置(16；116)被設計成一個分開的構件，它插在側壁(12；112)之間并從連接部分(20；120)橫向延伸。
12．如權利要求11所述的容器，其特征在于管道裝置(116)從連接部分(120)向內延伸一段距離，側壁(112)包括一個伸出部分(113)，該伸出部分(113)包圍導管裝置(116)，并且其中在導管裝置(116)每個側邊上的連接部分(120)都有一個彎曲部分(122)和一個邊緣部分(124)，該邊緣部分(124)從與導管裝置(116)平行的彎曲部分(122)延伸。
13．如權利要求12所述的容器，其特征在于導管裝置(116)的內端(117)是封合的。
14．一種容器(10；10’)的制造方法，該容器(10；10’)用于液體或粉狀內容物，其中至少兩個軟壁(12；12’)相互連接，以便形成一閉合的料間，其特征在于，該方法包括以下步驟在灌裝之前制造容器，在兩個對置的側壁(12；12’)之間形成一導管裝置(16；16’)，以便導管裝置(16，16’)從料室(40)延伸到容器(10，10’)的外部，沿著連接部分(20；20’)接合側壁(12；12’)，和封合導管裝置(16，16’)。
15．如權利要求14所述的方法，其特征在于導管裝置(16；16’)如此設計，以便延伸離開容器(10；10’)上部邊緣一段距離。
16．如權利要求14或15所述的方法，其特征在于容器(10；10’)是消過毒的。
17．如權利要求14-16其中之一所述的方法，其特征在于導管裝置(16’)與容器側壁(12’)結合成整體。
18．如權利要求14-16其中之一所述的方法，其特征在于導管裝置(16)形成為一個分開的構件，該構件插在容器的側壁(12)之間。
19．如權利要求18所述的方法，其特征在于在側壁(12)之間形成導管裝置(16)的步驟在分開側壁(12)的步驟之前。
20．如權利要求18或19所述的方法，其特征在于導管裝置(16)插在側壁(12)之間，同時容器(10)和導管裝置(16)在共同的移動方向上前進。
21．如權利要求18-20其中之一所述的方法，其特征在于在片材(210)中制造并送進許多個容器(10)，將許多個導管裝置(16)供給到片材(210)上，以便設置在片材(210)中容器(10)的側壁之間。
22．用于制造容器(10；10’)的裝置，該容器(10；10’)用于液體或粉狀內容物，它具有至少兩個軟的對置側壁(12；12’)，側壁(12；12’)沿著連接部分(20；20’)相互連接，以便形成一閉合的料室(40)，其特征在于一個裝配崗位(240)，它適合于以這種方式在側壁(12；12’)之間形成導管裝置(16；16’)，以使導管裝置從料室(40)延伸到容器(10；10’)的外部，并且包括第一連接裝置(270)，它沿著連接部分(20，20’)連接兩個側壁(12，12’)，和第二連接裝置(280)，它適合于封合導管裝置(16，16’)。
23．如權利要求22所述的裝置，其特征在于裝配崗位(240)適合于使導管裝置(16’)與容器(10’)的側壁(12’)結合成整體。
24．如權利要求22所述的裝置，其特征在于裝配崗位(240)包括一個插入裝置(250)，該插入裝置(250)用于將導管裝置(16)作為一個分開的構件插在兩個對置的側壁(12)之間。
25．如權利要求24所述的裝置，其特征在于裝配崗位還包括一個分離裝置(260)，該分離裝置(260)用于當插入導管裝置(16)時，將側壁(12)分開。
26．用液體或粉狀內容物灌裝容器(10；10)的方法，上述容器具有軟壁(12；12’)，這些軟壁相互連接，以便形成一閉合的料室(20)，料室(20)的體積與各壁(12；12’)的相對位置有關，其特征在于，該方法包括以下步驟通過切割或類似方法，從外部打開封合的導管裝置(16；16’)，該導管裝置(16；16’)在容器(10；10’)的兩個側壁(12；12’)之間形成，并從料室(40)延伸到容器(10；10’)的外部，在導管裝置(16；16’)中插入灌裝管嘴(325)，和經由灌裝管嘴(325)將內容物加入容器(10；10’)，同時通過使壁分開增加料室(40)的容積。
27．如權利要求26所述的方法，其特征在于通過擠壓裝置(330)，在節(jié)流部分(322)中打開灌裝導管(315)，該灌裝導管連接到灌裝管嘴(325)上，節(jié)流部分(322)包括在導管(315)中，并且其中導管(315)包括一可變形管道(320)，擠壓裝置(330)對管道(120)的側邊起作用，它從擠壓位置移動，以便開始灌裝操作，通過使擠壓裝置(330)返回擠壓位置來關閉導管(315)，以便停止灌裝操作。
28．如權利要求27所述的方法，其特征在于計量用其灌裝容器(10；10’)的液體量，當導管(315)打開時，計量操作開始，而隨著計量到預定的量，則將導管(315)關閉。
29．用液體或粉狀內容物灌裝容器(10；10’)的裝置，上述容器具有至少兩個軟的側壁(12；12’)，各側壁(12；12’)相互連接，以便形成一個閉合的料室(40)，上述裝置包括包括一灌裝導管(315)，該灌裝導管(315)從槽中延伸出來，其特征在于打開裝置(370)，它適合于通過切割或類似方法來打開封合的導管裝置(16；16’)，該導管裝置(16；16’)在容器(10；10’)的側壁(12；12’)之間形成，并從料室(40)延伸到容器(10；10’)的外部，和灌裝管嘴(325)，它設置在灌裝導管(315)的端部，并具有一逐漸變細的末端部分(326)，該末端部分橫截面是細長的，以便在導管裝置(16；16’)打開之后，插入該導管裝置(16；16’)中。
30．如權利要求29所述的裝置，其特征在于灌裝管嘴(325)用一種彈性材料最好是用塑料制造。
31．如權利要求29或30所述的裝置，其特征在于在末端部分(326)中的灌裝管嘴(325)具有一帶對置邊緣部分(328)的細長出口(327)，該對置的邊緣部分最好是相互接合，以便在沒有施加外力下封合出口(327)。
32．如權利要求29-31其中之一所述的裝置，它包括一個小室(360)，該小室(360)圍繞灌裝管嘴(325)的末端部分(326)，并具有一用于導管裝置和氣體入口(366)的封閉裝置，以便灌裝容器(10；10’)時，保證在小室(360)內的無菌清潔環(huán)境。
33．如權利要求29-32其中之一所述的裝置，其特征在于灌裝導管(315)包括一個節(jié)流部分(322)和一個擠壓裝置(330)，該節(jié)流部分(322)用于控制通過灌裝導管(315)的液流，節(jié)流部分(322)包括一個可變形管道(320)，而擠壓裝置(330)適合于對于沿著管道(320)設置的管道(320)側邊起作用。
34．如權利要求1-13其中之一所述的容器，該容器通過采用如權利要求26-28其中之一所述的方法，用液體或粉狀內容物灌裝。
35．如權利要求1-13其中之一所述的容器，該容器利用如權利要求29-33其中之一所述的裝置，用液體或粉狀內容物灌裝。
全文摘要
液體或粉狀內容物用的容器,它具有軟壁(12,14),各軟壁(12,14)相互連接,以便形成閉合的料室,該料室的體積與壁(12,14)的位置有關。兩個對置的側壁(12)沿著共同的連接部分接合,并且容器在兩個側壁(12)之間具有一導管裝置(16),該導管裝置(16)沿著其整個長度具有均勻的材料組成。導管裝置(16)從料室延伸到(容器10)的外部,并且它在灌裝之前處于空的狀態(tài)時是封合的。本發(fā)明還涉及用于制造容器的方法和裝置,及用于灌裝容器的方法和裝置。
文檔編號B65D33/14GK1291158SQ9980306
公開日2001年4月11日 申請日期1999年2月17日 優(yōu)先權日1998年2月17日
發(fā)明者約翰·舍霍爾姆, 烏爾夫·莫斯伯格 申請人:?？肆止煞莨?