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KR101242344B1 - 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치와 방법 - Google Patents

재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치와 방법 Download PDF

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KR101242344B1
KR101242344B1 KR1020067010444A KR20067010444A KR101242344B1 KR 101242344 B1 KR101242344 B1 KR 101242344B1 KR 1020067010444 A KR1020067010444 A KR 1020067010444A KR 20067010444 A KR20067010444 A KR 20067010444A KR 101242344 B1 KR101242344 B1 KR 101242344B1
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KR
South Korea
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forming
tube
film
zipper
seal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
KR1020067010444A
Other languages
English (en)
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KR20060120676A (ko
Inventor
안토니 로버트 노에르저
가르트 윌리암 콜
스티븐 케니스 터커
Original Assignee
프리토-래이 노쓰 아메리카, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 프리토-래이 노쓰 아메리카, 인코포레이티드 filed Critical 프리토-래이 노쓰 아메리카, 인코포레이티드
Publication of KR20060120676A publication Critical patent/KR20060120676A/ko
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Publication of KR101242344B1 publication Critical patent/KR101242344B1/ko
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Abstract

본 발명은 현존하는 수직 성형 및 충진 패키징 장치로 신속 변경 모듈 변형물이 장착된 일체로 구성된 지퍼 실을 가지는 가요성 패키지 또는 수직 기립 파우치와 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 튜브 상에 가로 밀봉을 형성하기에 앞서 튜브를 따라 수직 주름을 형성하고, 패키징 필름 튜브의 제 1 측부 상에 지퍼 실 메커니즘을 삽입함에 의하여 패키징 필름의 단일 시트로부터 수직 기립 파우치를 제조하는 것을 포함한다. 지퍼 실 메커니즘은 성형 튜브의 기저부 상에서 용이하게 설치되는 일부분, 신속 변경 모듈을 포함하는 튜브가 형성된 종방향 심을 따라 패키징 필름의 시트를 밀봉하기에 앞서 패키징 필름에 부착되어진다. 게다가, 주름은 성형 튜브의 기저부 상에 용이하게 설치되는 일부분, 신속 변경 모듈을 포함하는 종래의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치로 고정되거나 정지된 변형물을 이용하여 형성된다.

Description

재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치와 방법 {VERTICAL STAND-UP POUCH WITH ZIPPER SEAL}
본 출원서는 2002년 4월 30일에 제출된 미국 특허 출원 번호 제 10/135,329호, 2002년 4월 17일에 제출된 미국 특허 출원 번호 제 10/124,669호 및 2002년 3월 18일에 제출된 미국 특허 출원 번호 제 10/100,370호의 일부 계속 출원이다.
본 발명은 개선된 수직 성형, 충진 및 밀봉 패키징 장치를 이용하여 제작된 일체로 구성된 지퍼 실과 수직 거싯을 가지는 수직 기립 파우치(vertical stand-up pouch)에 관한 것이며, 스낵 식품의 판매를 위하여 적절한 기립 백(stand-up bag)의 단일 구조를 제공하는 상기의 것을 제작하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 최소로 증가된 비용과 최소의 변형으로 일체로 구성된 지퍼 실을 가지는 기립 패키지(stand-up package)를 생산하기 위하여 현존하는 필름 컨버터(film converter) 및 패키징 기술의 사용을 허용한다.
수직 성형, 충진 및 밀봉 패키징 장치(vertical form, fill and seal packaging machine)는, 칩(chip)과 이와 유사한 다른 제품의 백(bag)을 성형하고 충진하며 밀봉하기 위한 스낵식품 산업에서 일반적으로 사용되어진다. 상기 패키징 장치는 시트 롤(sheet roll)로부터 패키징 필름을 취하고, 상기 필름을 제품 전달 실린더(product delivery cylinder) 둘레의 수직 튜브로 형성한다. 상기 수직 튜브는, 후방 밀봉(back seal)을 형성하도록 그 길이를 따라서 수직하게 밀봉되어진다. 상기 장치는, 수평 가로 밀봉(transverse seal)을 형성하도록 튜브에 대해 한 쌍의 열-밀봉 죠우(heat-sealing jaw) 또는 페이싱(facing)을 적용한다. 상기 가로 밀봉은 아래의 백(bag) 상에서 상부 밀봉(top seal)으로 작용하며, 위쪽에서 채워지고 형성되어진 패키지 상에서는 바닥 밀봉(bottom seal)으로서 작용한다. 감자칩과 같이 패키지되어지는 제품은 제품 전달 실린더를 통하여 떨어뜨려지고, 튜브가 형성되어지며, 바닥 가로 밀봉에 걸쳐서 튜브 내에서 보유되어진다. 패키지가 채워진 후에, 다른 패키지 길이를 끌어내도록 필름 튜브는 아랫방향으로 밀려진다. 가로 밀봉은 제품 위에 걸쳐서 형성되어지고, 따라서 이를 필름 튜브 내에 밀봉하고 제품의 패키지를 형성한다. 상기 가로밀봉 아래의 패키지는 밀봉부위를 수평하게 가로지르는 절단에 의해서 필름 튜브의 나머지로부터 분리되어진다.
상기 공정에서 사용되어진 패키징 필름은 일반적으로 필름 컨버터(film converter)에 의해 생산되어진 합성 폴리머 재료이다. 예를 들어, 감자칩과 같은 제품을 패키징하기 위하여 사용되어진 종래의 합성 필름은 도 1에서 도시되어지며, 도 1은 각각의 개별적인 실제 층(substantive layer)을 도시하는 필름의 단면의 개 략도이다. 도 1은 일반적으로 금속화된 연신 프로필렌(metalized oriented polypropylene, OPP) 또는 금속화된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(metalized polyethylene terephtalate, PET)로 구성되는, 내부 또는 제품 측면 층(16)을 도시한다. 상기 층은 일반적으로 폴리에틸렌 압출(polyethylene extrusion)의 적층 층(laminate layer, 14)와 잉크 또는 그래픽 층(12)이 잇따르게 된다. 상기 잉크 층(12)은 일반적으로 투명한 바깥쪽 층(10)을 통하여 볼 수 있는 그래픽의 제공을 위하여 사용되어지며, 상기 층(10)은 일반적으로 OPP 또는 PET이다.
도 1에서 도시된 종래의 필름 구성은, 음식 제품의 패키징을 위한 수직한 성형 및 충진 장치(vertical form and fill machine) 상에서 사용을 위하여 이상적으로는 적합하게 된다. 얇은 알루미늄층으로 일반적으로 금속화되어지는 금속화된 내부 층(16)은 우수한 장벽(barrier) 성질을 제공한다. 또한 외부 층(10) 및 내부 층(16)를 위한 OPP 또는 PET의 사용은 패키지의 후방 밀봉 또는 가로 밀봉을 형성하는 다른 어떠한 표면에 필름의 어떠한 표면이라도 열 밀봉하는 것을 가능하게 한다. 대안적으로 재료는 종이 층 또는 비-실링 폴리머 층과 같이 그 자체 상에서 밀봉되지 않는 외부 층(12) 상에 사용되어질 수 있어서, 단지 내부 층(16) 만이 실링 표면으로서 사용되어지도록 한다.
도 1에서 도시된 필름 구성을 이용하여 형성되어진 일반적인 후방 밀봉은 도 2a 및 도 2b에서 도시되어진다. 도 2a는 필름의 튜브(tube) 상에서 형성되어지는 후방 밀봉(back seal)의 "랩 밀봉(lap seal)" 실시예의 개략도이며, 이는 외부 및 내부 층이 함께 밀봉되어질 수 있을 때 사용되어질 수 있다. 도 2b는 필름의 튜브 상에서 형성되어지는 후방 밀봉의 "핀 밀봉(fin seal)"실시예의 개략도이며, 이는 외부 층이 실링 표면으로서 적절하지 않을 때 사용되어질 수 있다.
도 2a와 관련하여, 내부 금속화된 층(26)의 일부는 랩 밀봉을 형성하도록 화살표에 의해 도시되어진 부위 내에서 외부 층(20)의 일부분과 짝을 이룬다. 상기 부위 내의 밀봉은, 상기 부위 내의 필름에 열과 압력을 제공함에 의해서 얻어진다. 도 2a에서 도시되어진 랩 밀봉 설계는, 형성되어진 패키지 내부에 위치되어지는 제품이 금속화된 내부 층(26)에 의해서 잉크 층으로부터 보호되어지는 것을 보장한다.
도 2b에서 도시되어진 핀 밀봉의 변형도 역시 형성된 패키지 내에 위치되어지는 제품이 금속화된 내부 층(26)에 의해서 잉크 층으로부터 보호되어지게 된다. 또한, 외부 층(20)은 어떠한 제품과 접촉하지는 않는다. 그러나, 도 2b에서 도시되어진 실시예에서, 내부 층(26)은 접혀지게 되고, 화살표에 의해 도시된 부위 내에서 그 위에서 밀봉되어진다. 또한, 상기 밀봉은 도시된 영역 내의 필름에 열과 압력을 제공함에 의해서 수행되어진다.
수직 성형 및 충진 장치를 이용하여 표준 패키지를 제작하기 위하여 랩 밀봉 또는 핀 밀봉이 사용되어지는 것에 관계없이, 최종 결과물은 도 3a에서 도시되어진 바와 같이 수평하게 방향 설정된 상부 및 바닥 가로 밀봉(31,33)을 가지는 패키지이다. 상기 패키지는 종래의 기술에서 "수직 플렉스 백(vertical flex bag)" 또는 "필로우 파우치(pillow pouch)"로서 언급되어지며, 그리고 감자칩, 또띠아칩(tortilla chip), 그리고 다른 다양하게 시트(sheet)되어지고 압출되어진 제품과 같은 스낵 음식을 패키징하기 위하여 일반적으로 사용되어진다. 도 2a 및 도 2b와 관련하여 논의되어지는 후방 밀봉은 백(bag)을 따라서 수직하게 되며, 비록 도 3a에서는 도시되지 않지만, 도 3a에서 도시된 패키지의 후방 상에서 일반적으로 중앙에 있다. 바닥의 가로 밀봉(33)에 의해서 형성되어진 도 3a에서 도시된 패키지 상의 좁고, 단일의 가장자리 베이스(edge base)로 인해서, 상기 종래의 패키지는 하나의 단부 상에 세워질 때 특히 안정하지 않다. 이러한 단점은 도 4a, 4b, 4c에서 도시된 실시예와 같은 수평 기립 파우치(horizontal stand-up pouch)의 전개에 의해서 패키지 산업에서 소개되어졌다. 상기 도면으로부터 도시되어지는 바와 같이, 상기 수평 기립 파우치는 두 개의 접촉 가장자리가 있는 상대적으로 넓고 평편한 베이스(47)를 가진다. 이는 파우치가 그 베이스(47) 상에서 수직하게 제공되어 지지되는 것을 허용한다. 그러나, 상기 수평 기립 파우치의 제작은 표준의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 사용을 포함하지 않으나, 비싸고 상대적으로 속도가 느린 파우치 성형, 충진 및 밀봉 장치를 사용하는 3-부재 구성을 포함한다.
도 4b 및 도 4c와 관련하여, 종래의 수평 기립 파우치는 서로 짝을 이루는 세 개의 구별된 부재, 즉 전면 시트(41), 후면 시트(43) 그리고 베이스 시트(45)로 구성되어진다. 상기 전면 시트(41) 및 후면 시트(43)는 그 가장자리 둘레에서 일반적으로 열 밀봉(heat sealing)에 의해서 서로에 대해 밀봉되어진다. 그러나, 베이스 시트(45)는 도 4c에서 잘 도시되어진 바와 같이 전면 시트(41)와 후면 시트(43)의 바닥의 바깥쪽 가장자리에 베이스 시트의 바깥쪽 가장자리를 따라 고정되어진다. 이와 유사하게, 전면 시트(41)와 후면 시트(43)에 베이스 시트(45)의 짝을 이룸은 역시 열 밀봉에 의해 일반적으로 수행되어진다. 상기 수평 기립 파우치가 3개의 부재로 구성되어지기 위한 요건은 표준 성형 및 충진 수직 플렉스 백(flex bag)에 비하여 제작하기에 현저하게 매우 비싸게 된다.
수평 기립 파우치의 이용에 대한 추가적인 단점은, 수평 기립 파우치 장치의 초기 자본 지출과, 수직 플렉스 백에 비하여 패키징 동안 요구되는 추가적인 기체 충전 체적(gas flush volume), 백(bag)의 크기를 변화시키는 증가된 중단시간(down time), 더 늦은 백 형성 속도, 그리고 감소된 백 크기의 범위이다. 예를 들어, 1 분당 60-100개 백의 체적 성능을 가진 미국 조지아의 Klick Lock Woodman에 의해 제작되어지는 Polaris 모델 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는, 대당 75,000.00 달러의 범위에 있다. 분당 40-60개 백의 성능을 가진 미시간의 Roberts Packaging of Battle Creek에 의해 제작되어지는 일반적인 수평 기립 파우치 제작 장치는 일반적으로 비용이 500,000.00 달러이다. 표준 수직 성형, 충진 및 밀봉 패키지용 필름의 비용은 하나의 백 당 약 0.04달러이며, 비교되는 수평 기립 파우치는 약 두배 정도 가 된다. 또한 수평 기립 파우치는 두 배 이상의 산소 또는 질소의 기체 충전을 필요로 한다. 또한 수평 기립 파우치 상에서 백 크기의 변경은 일반적으로 두 시간 이상을 필요로 하지만, 수직 성형 및 충진 장치에서 백 크기는 몇 분 안에 변경되어질 수 있다. 또한 수평 기립 파우치 장치상에서 일반적인 백 크기의 범위는 4 온스(oz) 내지 10 온스에 있지만, 수직 성형 및 충진 장치는 일반적으로 1 온스 내지 24 온스의 크기 범위에 있는 백을 만들 수 있다.
그러나, 수직 성형 및 충진 장치에 비해서 수평 기립 파우치 장치의 하나의 장점은, 백의 재밀폐를 위하여 백의 상부에서 지퍼 실(zipper seal)을 더하는 상대적으로 간단한 추가적인 단계이다. 수직 성형 및 충진 장치는 일반적으로 실질적인 변형 또는/및 수평의 가로 밀봉들을 밀봉하도록 사용되어지는 밀봉 페이싱(seal facing)에 수평하게 방향 설정된 필름상에서 미리 설치된 지퍼 실의 사용을 필요로 한다.
더 많은 기립의 제공을 가지는 백을 생산하기 위하여 종래의 발명에서 취해진 대안적인 접근은 도3b에서 도시되어진 바와 같이 평편한 바닥 백의 구성이다. 상기 백은 종래의 필로우 파우치에 관하여 상기에서 기술되어진 바와 아주 유사한 방법으로 제작되어진다. 그러나, 백의 한쪽 측면 상에 수직 거싯(gusset, 37)을 형성하기 위하여, 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는, 도 3b에서 도시되어진 거싯(37)이 되는 턱(tuck)을 형성하도록 패키징 튜브 필름과 접촉하게 안쪽 및 바깥쪽으로 움직이는 밀봉 캐리지(sealing carriage)의 반대편 측면 상에 두 개의 움직일 수 있는 장치의 추가에 의해 실질적으로 변형되어져야만 한다. 특히, 튜브가 다음의 백을 형성하도록 아래로 밀려지게 될 때, 상기 움직이는 삼각형 형상의 장치와의 접촉의 덕분에 가로 밀봉에 걸쳐서 두 개의 수직 턱(tuck)들이 패키징 필름상에서 형성되어질 때까지 두 개의 삼각형 형상의 장치는 패키징 필름을 향하여 수평으로 움직여진다. 따라서 두 개의 삼각형 형상의 장치가 패키징 튜브와 접촉을 하는 동안, 바닥의 가로 밀봉이 형성되어진다. 패키지는 종이와 같이 비-밀봉가능한 외부층(30)로서 제작되어진다. 이는 가로 밀봉(31,33)들이 형성되어질 때, 패키지의 각각의 수직 가장자리를 따라서 V형 거싯(37) 형성의 원인이 된다. 삼각형 형상의 장치는 여전히 패키징 재료의 튜브와 접촉을 유지하지만, 제품은 성형 튜브(forming tube)를 통하여, 더 낮은 쪽 가로 밀봉(33)의 덕분으로 한쪽 단부에 밀봉되어지는 패키징 필름의 튜브 속으로 떨어지게 된다. 이때 삼각형 형상의 장치는 패키징 필름의 튜브와의 접촉으로부터 제거되어지고, 필름은 다음의 패키지의 형성을 위하여 아래로 밀려지게 된다. 공정(process)은 반복되어져서, 패키지의 더 낮은 가로 밀봉(33)과 패키지의 더 높은 가로 밀봉(31)이 형성되어진다. 다음으로 상기 가로 밀봉은 절단되어지고, 따라서 도 3b에서 도시되어진 명확한 수직 거싯(37)을 가지는 장치로부터 형성되어지고 채워진 패키지를 방출한다.
상기에서 기술된 종래의 방법은 V형 수직 거싯(37)으로 인해서 상대적으로 넓은 베이스를 가진 패키지를 형성한다. 결과적으로, 종래의 기술에서 이는 평편한 바닥 백(flat bottom bag)으로서 언급되어진다. 상기 평편한 바닥 백은, 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치상에서 형성되어진다는 점에서, 주된 변형에도 불구하고 이미 기술된 수평 기립 파우치에 비해 장점적이다. 그러나, 평편한 바닥 백을 만드는 종래의 방법은 다수의 현저한 단점을 가진다. 예를 들어, 이동 삼각형-형상의 장치를 포함하는 수직 성형, 충진 및 밀봉장치를 수정하기 위한 설비투자비는 1대당 대략 30,000.00 달러이다. 표준 필로우 파우치 형상으로부터 기립 백 형상으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 전환하는 변경시간(changeover time)은 상당하게 될 수 있고, 일반적으로 1/4 맨아워(man hour) 근처에 있다. 각각의 패키지 형성 사이클동안, 위치 내로 그리고 위치로부터 움직이도록 삼각형 형상의 장치를 위하여 요구되어지는 모든 이동부분의 추가는, 수직 성형, 충진 및 밀봉장치에 또한 복잡성을 더하며, 필연적으로 유지보수의 문제로 된다. 중요하게는, 움직이는 삼각형 형상의 장치를 포함하도록 변형되어진 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는, 수직 거싯을 형성하는 상기 움직이는 구성요소들 때문에, 상기 장치가 없는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 비해서 현저하게 느리다. 예를 들어, 6인치와 9인치 크기의 백의 형성에 있어서, 삼각형 형상의 이동 장치를 이용하는 수정된 수직 성형, 충진 및 밀봉장치를 위한 최대 운행 속도는 분당 15 내지 20 백의 범위에 있다. 상기 수정이 없는 표준 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는 1분당 대략 40 백의 비율로 유사한 크기의 필로우 파우치를 제작할 수 있다.
결과적으로, 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치 기술 및 패키징 필름의 단일의 시트를 이용하는, 종래의 편평한 바닥 백 또는 종래의 수평 기립 파우치의 외관 및 기능에 유사한 기립 파우치를 형성하는 방법을 위한 필요성이 존재한다. 게다가, 지퍼 실을 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치 기술을 이용하는 성형된 기립 파우치로 일체화시키는 방법의 필요성이 존재한다. 이러한 방법으로 인하여 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 필로우 파우치생산의 백 형성 속도를 유지하면서 수평 기립 파우치와 비교하여 1개의 백(bag) 당 감소된 필름 비용과, 크기 변경의 용이함, 더 작은 자본적 지출 그리고 백에 지퍼 실을 용이하게 더하는 성능을 허용하여야 한다. 상기 방법은 표준 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치로 부분(part)을 이동시키거나 또는 복잡성을 추가함이 없이 표준 수직 플렉스 백을 형성하기 위하여 일반적으로 사용된 재료로 제조되고, 일체로 구성된 지퍼 실을 가진 편평한 바닥 백 도는 수직 기립 파우치를 이상적으로 생산하여야 된다.
본 발명은 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 이용하여 단일 시트의 재료로 제조되고 일체로 구성된 지퍼 실 메커니즘을 가진 수직 기립 파우치 또는 패키지를 제조하는 것이다. 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는 장치의 프레임에 장착된 하나 이상의 고정 터커와 성형/충진 튜브의 하부에 위치된 한 쌍의 성형 플레이트들과 성형/충진 튜브에 근접하게 형성된 종방향 채널과 일렬로 배열된 인장 삽입 메커니즘을 포함한 신속 변경 모듈로 약간 변형된 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 포함하거나 패키지를 제조하기 위해 구성될 수 있다. 터커 메커니즘은 한 쌍의 성형 플레이트들사이에 배열되어 패키지가 성형되는 동안 패키지의 길이를 따라 수직 터크(tuck)를 형성한다.
본 발명에 의하면, 일체로 구성되고 지퍼 실을 가지며 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치가,
a) 성형 튜브의 하부에 위치한 출구 부분 및 상기 성형 튜브의 상부에 위치한 입구 부분을 가진 성형 튜브를 포함하고,
b) 상기 성형, 충진 및 밀봉 장치를 향해 지퍼 실 메커니즘의 서플라이(supply)를 분배하기 위한 공급스풀을 포함하며, 상기 지퍼 실 메커니즘은 연동하며 마주보는(interlocking opposing) 제 1 및 제 2 지퍼요소를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 지퍼요소는 제 1 및 제 2 지퍼요소상에서 볼록구조와 오목구조를 가진 연동 프로파일 부분 및 상기 연동 프로파일부분으로부터 멀어져 연장되는 탭 부분을 각각 포함하며,
c) 상기 입구 부분으로부터 상기 출구 부분까지 상기 성형 튜브의 종방향 축을 따라 연장되고 상기 성형 튜브의 표면에 형성되는 채널을 포함하며, 상기 채널은 상기 지퍼 실 메커니즘의 연동 프로파일 부분을 수용하며,
d) 상기 성형 튜브의 외부 표면에 서로 근접하게 배열되도록 제 1 및 제 2 탭 부분을 서로 떨어져 벌리기 위한 롤러 메커니즘을 포함하고,
e) 열가소성 필름과 근접한 표면에 각 제 1 및 제 2 탭 부분의 일부분을 밀봉하기 위한 제 1 지퍼가열 밀봉바를 포함하고,
f) 상기 성형 튜브에 대해 상기 열가소성 필름의 시트(thermoplastic sheet)를 관형상으로 성형하기 위한 성형장치(former mechanism)를 포함하며,
g) 필름 튜브를 형성하도록 상기 열가소성 필름의 상기 관형상위에 후방 밀봉을 형성하기 위한 후방 가열 밀봉바를 포함하고,
h) 상기 필름 튜브에 주름을 형성하기 위한 주름형성장치를 포함하며,
i) 상기 필름 튜브에 가로 밀봉을 형성하기 전에 상기 지퍼 실 메커니즘의 상기 연동 프로파일 부분과 상기 필름 튜브의 내부 표면 사이에 공간을 형성하기 위한 공간형성장치를 포함하고,
j) 상기 필름 튜브 상에 가로 밀봉을 형성하기 위한 한 쌍의 가열 밀봉 죠우를 포함하며, 상기 밀봉 죠우는 상기 필름 튜브로부터 상기 기립패키지를 절단하기 위한 절단 장치를 포함한다.
상기 공간 형성 장치는 상기 성형 튜브의 표면에 형성된 상기 채널의 마주보는 측부에 위치하고 쌍을 이루는 제 2 성형 플레이트를 포함하고, 각각의 상기 제 2 성형 플레이트는 상기 성형 튜브의 상기 종방향축에 평행한 제 1 변부 및 상기 성형 튜브의 상기 종방향축으로부터 떨어지도록 돌출한 제 2 변부를 포함한다.
역으로, 지퍼 실 메커니즘의 길이는 측부로부터 형성된 터커로 마주보는 측부 상에서 패키지의 종방향 길이를 따라 부착되고 삽입될 수 있다. 지퍼 실 메커니즘은 프로파일 부분으로부터 떨어지게 연장된 탭 부분, 부재 상에서 상보적인 프로파일 부분과 연동되는, 각각 프로파일 부분을 포함하고, 마주보고 연동되는 2개의 부재를 일반적으로 포함한다.
지퍼 실 메커니즘은 지퍼 실 메커니즘을 공급하는 공급 스풀로부터 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형/충진 튜브와 근접하거나 성형/충진 튜브에 형성된 종방향 채널로 일반적으로 공급되어진다. 지퍼 실 메커니즘의 길이는 연동 웨빙(interconnecting webbing)을 따라서 배치된 지퍼 실 메커니즘의 분리된 세그먼트 길이 또는 지퍼 실 메커니즘의 연속적인 길이를 포함한다.
지퍼 실 메커니즘의 길이는 재료가 관형의 형상으로 형성되는 동안 패키징 재료로 부착되어진다. 왕복운동 하는 열 밀봉 메커니즘은 종방향 열 밀봉 메커니즘이 관형의 형상의 재료로 수직 후방 밀봉이 가해지기 전에 지퍼 실 메커니즘을 포함하는 각각의 연동 부재의 탭 부분의 적어도 일 부분을 관형 형태의 재료로 부착한다.
성형/충진 튜브의 바닥에 위치된 인장 삽입 메커니즘은 지퍼 실 메커니즘을 패키지의 내부로 밀리도록(push) 패키징 필름을 볼록하게 형성되어 지퍼 실 메커니즘의 연동 프로파일 부분과 필름 사이에 상부공간(headspace)이 형성된다. 상부공간의 발생으로 인해 패키지에 연속적으로 가해지는 가로 밀봉의 밀봉의 질이 개선된다.
수직 기립 파우치가 본 발명에서 사용될 때, 패키지 상의 그래픽이 규격 프레젠테이션(standard presentation)으로부터 90°방향 설정된다. 상기 형성된 패키지 상의 가로 밀봉은 백이 디스플레이 상에 위치될 때 수직하게 방향 설정된다. 결론적으로, 수직 턱은 지퍼 실 메커니즘이 결과 패키지의 상부의 내부에 위치되는 동안 결과 패키지의 기저부에 위치된다.
본 발명에 의하면, 성형, 충진 및 밀봉 장치상에서 두 개의 측면변부들을 가진 열가소성 필름의 시트로부터 재밀폐 가능한 가요성의 용기를 제조하는 방법은,
a) 연동하고 마주보는 제 1 및 제 2 지퍼요소를 가진 지퍼 실 메커니즘의 길이를 분배하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 지퍼요소는 서로 마주보는 상기 제 1 및 제 2 지퍼요소상에서 서로 연동하는 연동 프로파일들 및 상기 연동프로파일들로부터 떨어져 연장되는 탭부분을 포함하며,
b) 상기 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형 튜브의 표면에 형성된 종방향의 채널을 따라 상기 지퍼 실 메커니즘의 상기 연동 프로파일 부분을 종방향으로 공급하는 단계를 포함하고,
c) 상기 성형 튜브의 표면과 근접하도록 상기 탭 부분을 벌리는 단계를 포함하며,
d) 상기 성형 튜브를 향해 상기 열가소성 필름을 연속적으로 공급(feed)하는 단계를 포함하고,
e) 상기 지퍼 실 메커니즘과 상기 성형 튜브의 표면 주위에 상기 열가소성 필름을 종방향으로 감싸는 단계를 포함하며,
f) 탭부분과 근접한 상기 열가소성 필름의 표면에 각각의 상기 탭 부분의 일부분을 밀봉하는 단계를 포함하고,
g) 단계 f)다음에 계속해서 상기 열가소성 필름을 튜브로 성형하는 단계를 포함하고, 상기 튜브는 상기 패키징 필름의 내부층에 밀봉되고 패키징 필름위에 종방향으로 배열된 심(seam)을 가진 탭 부분을 가지며, 상기 심은 서로 중첩되는 상기 측면 변부들을 포함하고,
h) 종방향 후방 밀봉에 상기 2개의 측면 변부를 밀봉하여 상기 열가소성 필름을 튜브로 성형하는 단계를 포함하며,
i) 상기 튜브를 가로 밀봉하기 전에, 패키징 필름의 상기 튜브에 수직 주름을 형성하는 단계를 포함하고,
j) 상기 튜브를 가로 밀봉하기 전에, 상기 튜브의 상기 내부층과 상기 필름의 상기 근접한 표면에 밀봉된 각각의 상기 탭 부분의 일부분 사이에 공간을 형성하는 단계를 포함하며,
k) 상기 필름 튜브 상에 제 1 가로 밀봉을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 가로 밀봉은 상기 지퍼 실 메커니즘의 일부분과 상기 수직 주름의 일부분을 포함하고, 상기 제 1 가로 밀봉은 상기 주름과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하며, 상기 지퍼 실 메커니즘과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하고,
l) 단계 a) 내지 단계 i)에 의해 부분적으로 형성된 패키지내부로 제품을 떨어뜨리는 단계를 포함하고,
m) 상기 필름 튜브 상에서 제 2 가로 밀봉을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 가로 밀봉은, 상기 지퍼 실 메커니즘의 일부분과 상기 수직 주름의 일부분을 포함하고, 상기 제 2 가로 밀봉은 상기 주름과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하며, 상기 지퍼 실 메커니즘과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하고,
n) 상기 제 2 가로 밀봉에서 상기 튜브를 절단하여 내부 변부를 따라 밀봉된 지퍼 실 메커니즘을 가진 가요성의 기립 패키지를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
결과로서 형성된 패키지와 공개된 방법은 종래의 수평 기립 파우치 또는 패키지에 대해 실질적으로 개선된다. 상기 방법은 매우 작은 변경이 요구되는 현존하는 수직 셩형, 충진 및 밀봉 장치로 작용한다. 여기는 움직이는 부분 또는 관련된 죠우 캐리지(jaw carriage) 변형은 없다. 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는 단순한 모듈 변경을 이용하여 필로우 파우치 형상으로 용이하게 변환될 수 있다. 필로우 파우치에서 재료로 사용되어진 동일한 금속화되거나 또는 깨끗한 적층제(lamination)는 본 발명으로 사용되어질 수도 있으며, 이로 인해 백 비용 마다에서 절약이 된다.
본 발명은 주름을 형성하는 플레이트로부터 성형 튜브의 마주보는 측부상에 인장 삽입 메커니즘, 수직 기립 파우치가 형성될 때, 성형 플레이트를 포함하는 신속 변경 모듈을 포함할 수 있다. 상기 신속 변경 모듈은 성형 튜브의 바닥에 용이하게 부착되며, 이로 인해 표준 필로우 백 제조로의 전환을 신속하고 간단하게 한다.
본 발명의 상기의 특징 및 장점뿐만 아니라 추가적인 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명백하게 되어질 것이다.
본 발명의 특징이라고 고려되는 신규한 특성은 첨부된 청구항에 기초로 한다. 그러나 본 발명 그 자체뿐만 아니라 선호되는 사용상태, 그리고 목적 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 실시예의 상세한 설명을 참고로 하면 더욱 잘 이해되어질 것이다.
도 1은 종래의 패키징 필름의 개략적인 단면도.
도 2a는 종래의 랩 밀봉(lap seal)의 형성을 도시하는 패키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도.
도 2b는 종래의 핀 밀봉(fin seal)의 형성을 도시하는 패키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도.
도 3a는 종래의 수직 플렉스 백의 투시도.
도 3b는 종래의 평편한 바닥 백의 투시도.
도 4a, 4b 및 4c는 종래의 수평 기립 파우치의 투시도.
도 5a는 본 발명의 방법의 수직 기립 파우치 실시예에 의해 형성된 패키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도.
도 5b는 본 발명의 방법의 평편한 바닥 백 실시예에 의해 형성된 패키징 필름의 튜브의 개략적인 단면도.
도 5c는 본 발명의 실시예에서 일체로 구성된 지퍼 실을 가진 수직 기립 파우치에 의하여 형성된 패키징 필름의 튜브를 도시한 횡단면도.
도 6a는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형 튜브 및 밀봉 죠우에 관련된 본 발명의 수직 기립 파우치 실시예에서 터커 메커니즘, 성형 플레이트 및 인장 바의 투시도.
도 6b는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형 튜브 및 밀봉 죠우에 관련된 본 발명의 평편한 바닥 백 실시예에서 터커 메커니즘, 성형 플레이트의 투시도.
도 6c는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형 튜브 및 밀봉 죠우에 관련된 본 발명의 실시예에서, 일체로 구성된 지퍼 실을 가지는 수직 기립 파우치의 입면도에서 터커 메커니즘, 성형 플레이트 및 지퍼 실 삽입 메커니즘의 투시도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 수직 기립 파우치의 투시도.
도 7c 및 도 7d는 본 발명의 일체로 구서된 지퍼 실을 가지는 수직 기립 파 우치의 투시도.
도 8은 본 발명의 터커 메커니즘의 한 실시예의 투시도.
도 9a는 성형 튜브의 바닥 아래에서 본 발명의 신속 변경 모듈의 한 실시예에 대한 투시도.
도 9b는 도 9a의 선 9b-9b를 따라 취해진 성형 튜브의 바닥에 부착된 신속 변경 모듈의 한 실시예의 단면도.
도 9c는 본 발명의 신속 변경 모듈의 한 실시예의 측면도.
도 10은 본 발명의 성형, 충진 및 밀봉 패키징 장치에 이용된 지퍼 실 메커니즘을 포함하는 연동 지퍼 요소의 실시예를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명에 따라서 일체로 구성된 지퍼 실을 가지는 기립 파우치를 제조하기에 적합한 성형, 충진 및 밀봉 패키징 장치의 단순화된 투시도.
도 12a는 도 11의 라인 12-12를 따라 취해진 지퍼 열 밀봉 바의 제 1 실시예를 도시한 단순화된 단면도.
도 12b는 도 11의 라인 12-12를 따라 취해진 지퍼 열 밀봉 바의 제 2 실시예를 도시한 단순화된 단면도.
도 13a는 성형 튜브의 바닥 아래서 본 발명의 지퍼 실 삽입 신속 변경 모듈의 한 실시예를 도시한 투시도.
도 13b는 도 13a의 라인 13b-13b를 따라 취해진, 성형 튜브의 바닥으로 부착된 지퍼 실 삽입 신속 변경 모듈의 실시예를 도시한 단면도.
도 13c는 도 13a에 도시된 본 발명의 지퍼 실 삽입 신속 변경 모듈의 실시예 에서 변환 인장 메커니즘의 투시도.
도 13d는 도 13c의 라인 13d-13d를 따라 취해진 변환 인장 메커니즘의 단면도.
도면에 다양한 부호가 사용될 때, 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 부분을 나타낸다. 추가적으로 용어" 상단" "바닥" "제 1" "제 2" "상부" "하부" "높이" "폭" "길이" "단부" "측부" "수평" "수직" 및 유사한 용어가 본 명세서에 사용되며, 이러한 용어들은 오직 본 발명을 설명하기 위하여 이용되며, 도면에 도시된 구조물에 대해 참조로서 이해되어져야 한다.
*부호 설명*
101: 성형 튜브
106: 터커 바
108: 밀봉 죠우
110: 내부 층
116: 외부 층
188: 채널 트랙
218: 공급 스풀
220: 지퍼 실 메커니즘
A. 수직 기립 파우치(vertical Stand-up Pouch)
도 5a 및 도 6a는 수직 기립 파우치(vertical stand-up pouch)의 제조와 관련되며, 본 발명에 의해 제시된 방법으로 사용되는 기본 구성요소를 도시하고 있다. 달리 다른 언급이 없다면 모든 도면에 걸쳐서 동일한 도면부호는 동일한 대응 구성요소를 나타내도록 사용되어진다. 도 5a는 본 발명의 방법에 의해 형성된 패키징 재료(packaging material)(필름)의 튜브의 개략적인 단면도이다. 도 5a에서 도시된 패키징 필름의 튜브는 도 6a의 성형 튜브(forming tube, 101)의 아래에서의 단면과 같이 도시된다. 패키징 필름의 튜브는 외부 층(outer layer, 116)과 내부 층(inner layer, 110)으로 구성되어지고, 도 1과 관련하여 언급되어진 바와 같이 표준 수직 플렉스 백(flex bag)을 제작하기 위한 분야에서 일반적으로 사용되어지는 재료로 구성될 수 있다. 종래의 수직 성형(vertical form)및 충진 장치 방법(fill machine method)의 논의와 관련하여 상기에서 기술되어진 바와 같이, 도 5a의 튜브는 수직 후방 실(back seal)을 가진 필름의 하나의 시트를 밀봉함에 의해서 형성되어진다.
도 6a는 종래의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치로 사용되어지는 것과 관련하여 일반적인 성형 튜브(forming tube, 101)를 도시하고 있다. 상기 성형 튜브(101)는 실린더일 수 있으며, 직사각형 단면을 가질 수 있으며, 또는 임의의 개수의 형 상으로 될 수 있지만, 도시된 원통형이 선호된다. 도 5a에서 도시된 필름은 먼저 도 6a의 성형 튜브 둘레에서 형성되어진다. 상기 성형 튜브(101)가 도시되어져 있지만 일반적으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 일체적으로 부착되어질 수도 있다. 도 6a에서는, 한 쌍의 종래의 밀봉 죠우(sealing jaw, 108)가 도시되어져 있다. 도 6a에서 도시되지 않은 것은, 상기 밀봉 죠우가 성형 튜브(101) 아래에서 설치되어지는 밀봉 죠우 캐리지(sealing jaw carriage)이다.
상기에서 기술된 바와 같이, 수직 플렉스 백 제작에 있어서 종래의 관습은 성형 튜브(101) 둘레에서 안내된(direct) 연속적인 패키징 필름의 공급을 포함한다. 성형 튜브(101) 둘레에서 필름 튜브를 형성하도록 하기 위하여 후방 실은 필름의 단일 층 상에서 형성되어진다. 밀봉 죠우(108)는 패키징 필름의 튜브 상에서 밀폐되고, 따라서 바닥 가로 밀봉을 형성한다. 다음으로 제품(product)은 성형 튜브(101)을 통하여 패키징 필름의 튜브 속으로 떨어뜨려 진다. 다음으로, 튜브는 (도시되지 않은) 회전 벨트(rotating belt)에 대해서 마찰에 의해 하부를 향하여 구동되어지고, 밀봉 죠우(108)는 튜브 내부에서 발견된 제품의 레벨(level) 위에서 다른 가로 밀봉을 형성하도록 사용되어진다. 그 이후 상기 밀봉은 가로방향으로 절단되어져서, 상부 가로 밀봉이 아래의 채워진 백의 상부에서 형성되어지고, 바닥 가로 밀봉은 위쪽의 패키징 필름의 튜브 상에서 형성되어진다. 상기에서 기술된 종래의 과정 동안 패키징 필름은, 필름이 성형 튜브(101) 아래로 이동될 때 장치의 작동자에 의해서 판독가능하게 되도록 필름의 종방향 병진 운동에 수직하게 방향 설정되어진다. 상기 방향 설정은, 도 3a에서 도시된 바와 같이 바닥 가로 밀봉(33) 상에서 지탱되어지는 동안, 형성된 백이 판매 선반 상에 배치되어질 때 소비자에 의해서 판독가능하게 되는 형성된 종래의 백 상에 그래픽(graphic, 39)을 제공한다. 다음에서 더욱 상세하게 기술되어지는 바와 같이, 본 출원인의 발명을 위한 필름 패키징 상의 그래픽의 방향 설정(orientation)은 종래의 방향 설정로부터 90°벗어나게 되어서, 필름이 도 6a의 성형 튜브(101) 아래로 당겨지게 될 때, 수직 성형 및 충진 장치의 작동자에 의해 보여지게 되는 측면이 나타나도록 한다. 다시 말해서, 패키징 필름상의 그래픽은 필름의 운행 방향에 수직하게 방향 설정되어진다.
본 발명은 종래의 수직, 형성 및 충진 장치에 3개의 기본 부품을 부가한다. 두 개의 성형 플레이트(forming plate, 104)와 하나의 인장 바(tension bar, 102)는, 도 5a의 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 튜브의 내부로부터 인장(tension) 하에 있는 패키징 필름 튜브를 유지하도록 사용되어진다. 도 6a에서 도시된 바와 같이, 성형 플레이트(104)와 인장 바(102)는 성형 튜브(101)에 직접 부착되어질 수 있거나, 또는 성형 플레이트(104) 및 인장 바(102)가 패키징 재료의 튜브 내에, 성형 튜브(101)의 바닥 아래에, 그리고 열 밀봉 죠우(heat sealing jaw, 108)의 위쪽에 위치되어지는 동안 대안적으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치 상의 특정의 지지 구조체(supporting structure)에 부착되어질 수 있다.
인장은 상기 성형 플레이트(104)들 사이에 위치된, 여기서는 터커 바(tucker bar, 106)로 대안으로 언급되는, 고정 또는 정지 터커 메커니즘(tucker mechanism, 106)에 의하여 성형 플레이트(104)에 의하여 제공된 인장의 상반된 방향으로 그리고 필름의 외부에서 가해진다. 상기 터커 바(106)는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 위한 밀봉 캐리지에 부착되는 것이 선호되며, 3개의 모든 축(내부/외부, 상부/하부, 정면/배면)을 따라서 조절가능하게 된다. 대안적으로 터커 바(106)는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 프레임 또는 필름 튜브의 외부에서 그 기능을 지지할 수 있는 다른 지점에 부착되어질 수 있다. 3개의 모든 축에서 상기의 조절(adjustment)은, 수직 성형 및 충진 장치가 표준 작업으로 다시 전환하는 방법으로부터 터커 바(106)가 용이하게 움직여질 수 있도록 하며, 도 6a에서 도시된 실시예에서는, 단단하게 되어질 때 터커 바(106)를 제 위치에 잠글 수 있는 인장 스크류(tension screw, 162)에 의해서 수행되어진다. 터커 바(106)가 조절가능하게 되는 동안, 종래의 기술과는 달리 작동되는 동안 고정되거나 또는 정지되어진다. 따라서, 본 발명은 백(bag)의 제작동안, 터커 메커니즘에 이동부분이 없다는 점에서 종래의 기술에 대한 실질적인 개선이 된다. 이러한 개선은 터커 바(106)를 "정지" 또는 "고정"으로 언급할 때 출원인이 기술하도록 의도하는 것이다. 상기의 정지 터커 바의 특징으로 인하여, 백 제작 속도는 통상의 필로우 파우치 제작 비율과 대등할 수 있다.
위치(즉 성형 플레이트(104)를 향하는)로 전방을 향하여 이동될 때, 터커 바(106)는 두 개의 성형 플레이트(104)들 사이에서 패키징 필름의 튜브 내에 접혀지거나 또는 주름을 제공한다. 상기 주름은, 가로 밀봉의 형성 이전에 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어진다. 따라서, 가로 밀봉이 형성되어질 때, 상기 주름은 패키지의 한쪽 측면의 일체된 특징이 된다. 그 이후, 수직 성형 및 충진 장치는 기본적으로 종래의 기술에서 이미 설명된 바와 같이 작동하는데, 밀봉 죠우(108)는 하부의 가로 밀봉을 형성하고, 제품은 성형 튜브(101)를 통하여 (이제 한쪽 면 상에 주름을 가지는) 패키징 필름의 밀봉된 튜브 속으로 도입되어지고, 상부 가로 밀봉이 형성되어지고, 따라서 패키징을 완성하게 된다. 그러나, 종래의 패키징 및 본 출원인의 패키징 사이의 주된 차이점은, 고정 메커니즘을 이용하여 (차후에 형성된 패키지의 바닥이 되는) 한쪽 면 상에서 주름(crease)이 형성되어지고, 본 발명에 의해 사용되어지는 패키징 필름상의 그래픽은, 형성된 패키지가 주름을 가진 단부 상에 세워지게 될 때 그래픽이 소비자에 의해 판독되어질 수 있도록 방향 설정되어지는 것이다.
본 발명의 형성된 패키지의 실례 도 7a 및 도 7b에서 도시되어지며, 상기 도면은 앞서 기술된 바와 같이 방향 설정된 그래픽(179)을 가지는 패키징 필름(116)의 외부 층을 도시하고 있다. 도 7a 및 도 7b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 수직 기립 파우치의 구성(construction)은 도 3a에서 도시된 종래의 수직 플렉스 백과 특징을 공유한다. 그러나, 본 발명의 수직 기립 백의 가로 밀봉(131, 133)은, 도 7b에서 도시된 바와 같이 백이 한쪽 단부 상에서 세워지게 될 때, 수직하게 방향 설정되어진다. 도 7a는 도 5a 및 도 6a와 관련하여 기술되어진 성형 플레이트(104) 및 터커 바(106)에 의해 형성되어진 주름(176)을 도시하고 있다.
도 6a로 돌아와서, 본 발명에 포함되어질 수 있는 다른 선택적인 특징은 성형 튜브(101) 내에 전환 플레이트(diversion plate, 160)의 사용이다. 도시된 실시예에서, 상기 전환 플레이트(160)는 성형 튜브(101)의 바닥으로부터 성형 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정 거리(예를 들어, 2 또는 3인치 이상)까지 연장되는 성형 튜브(101)의 내부에 수직하게 용접되어지는 평편한 플레이트이며, 여기서 성형 튜브(101)의 내부에 대해서 밀봉되어진다.
선호되는 실시예에서 전환 플레이트(160)는 두 가지 기능을 수행한다. 첫째로 전환 플레이트(160)는, 주름이 패키징 필름의 튜브 상에 형성되어지는 영역으로부터 벗어나는 성형 튜브(101)의 아래로 떨어지는 제품을 유지한다. 둘째로, 상기 전환 플레이트(160)는 기체 또는 질소 충전(flush)을 취한 채널로서 사용되어질 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 성형 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정한 지점에서 전환 플레이트(160)는 성형 튜브(101)에 대해서 플레이트(160)의 상부에서 밀봉된다. 외부 기체(예를 들어, 질소 또는 산소) 공급원과, 전환 플레이트(160)와 성형 튜브(101)의 사이에 형성되는 공동(cavity) 사이에서 기체 연통(gas communication)을 제공하기 위하여, (도시되지 않은) 상기 밀봉의 아래에는 구멍(orifice)이 성형 튜브(101) 속으로 드릴(drill)되어질 수 있다. 도 6a에서 도시된 전환 플레이트(160)는 평편한 플레이트이지만, 만일 필름의 튜브 상에서 턱(tuck)이 형성되어 지는 영역으로부터 제품이 벗어나게 전환하는 기능을 수행한다면, 예를 들어 곡선의 표면을 가지는 다양한 형태로도 될 수 있는 것으로 이해되어진다.
기체 충전을 위한 채널로서 전환 플레이트(diversion plate, 160)를 사용함에 의해서, 본 발명은 종래의 기술에서 동일한 기능을 일반적으로 수행하는 성형 튜브(101) 내에 위치되어지는 별개의 기체 튜브를 위한 필요성을 제거한다. 전환 플레이트(160) 및 성형 튜브의 내부에 의해 형성되어진 상대적으로 큰 체적의 채널의 제공에 의해 추가된 장점은, 충전된 기체의 상대적으로 큰 체적이 종래의 기체 튜브에 비해서 현저하게 느린 기체 속도로 충전되어지고 부분적으로 형성되어진 패키지 속으로 주입되어질 수 있다는 것이다. 이러한 것은, 만일 종래의 충전 튜브(flushing tube)에 의해 성형 튜브 속으로 다시 날려지게 되는 저 중량(low weight) 제품을 포함할 수 있는 본 발명의 실시예를 이용하는 패키지의 충진을 허용한다.
도 8은 터커 바(tucker bar, 106)의 선호되는 실시예를 도시한다. 상기 터커 바(106)의 실시예는 지지부(support, 182)에 부착되어진 헤드(head, 180)을 포함한다. 도 8 상에서 점선으로 도시된 기체 채널(gas channel, 184)은 상기 지지부(182)와 헤드(180) 내에 드릴되어진다. 상기 기체 채널(184)은 지지부(182)를 통하여, 헤드(180)를 통하여 그리고 세 개의 포트구멍(186)을 통하여 (도시되지 않은)외부 기체 공급원으로부터 기체 연통(gas communication)을 제공한다. 상기 기체 채널(184)은 백(bag)의 형성되는 동안 터커 바를 안쪽 및 바깥쪽으로 움직일 필요없이, 성형 및 밀봉 작동을 통하여 도 5a에서 도시된 턱(tuck)을 단단하게 유지하는데 도움이 되는, 가압된 기체(일반적으로는 공기)의 계량된 분출(metered burst)을 허용한다. (백 제작) 작업 동안, 터커 바(106)는 항상 고정되어져야 하는 것이 주목된다. 또한 헤드(180)는 터커 바(106) 및 성형 플레이트(104)에 의해 형성되어진 주름(crease)의 전체 길이를 따라서 연장될 수 없는 것이 주목된다. 나아가, 밀봉 죠우(108)가 필름의 튜브 상에서 밀폐되어질 때, 필름의 튜브의 측면 치수가 변화된다. 이러한 모든 사실은 포트구멍(186)으로부터 분출되는 가압된 공기의 사용에 의해서 보상되어진다. 가압된 공기는, 성형 및 밀봉 공정의 다양한 단계에서 형성되어질 때, 턱 상에 균일한 정도의 압력을 유지한다. 공기 분출은 연속적일 수 있지만, 다음의 백을 위한 필름이 가로 밀봉의 완성을 통하여 아래로 당겨질 때 시작하도록 계량되어지는 것이 선호된다.
헤드(180)는 논-스틱(non-stick) 재료로 구성될 수 있지만, 테프론(Teflon?)과 같은 불소중합체가 선호된다. 대안의 실시예에 있어서, 터커 바(106)는 테프론으로 코팅된 헤드 부분(180)을 가진 하나의 일체화된 부재의 금속으로 구성될 수 있다. 헤드(180)의 곡선의 접촉 영역은, 성형 튜브의 아래쪽에서 아래로 당겨질 때 패키징 필름의 파열 없이 도 5a에서 도시된 턱의 연속된 형성을 허용한다. 비록 3개의 포트구멍(186)이 도시되지만, 헤드(180)는 한 개 또는 여러 개의 포트구멍으로 구성될 수 있다.
가로 밀봉(transverse seal)이 도 6a의 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어질 때, 필름 튜브의 폭에서의 변화를 추가적으로 보상하도록, 인장 바(102)는 상기 인장 바(102)의 길이를 따라서 필름의 상기 튜브의 중심으로부터 바깥쪽으로 벗어나게 휘어지며, 성형 플레이트(104)는 수평 힌지(165)에 의해 힌지되어지는 것이 주목된다. 만일 인장 바(102)가 다르게 (엄밀하게는 수직하게) 설계되어진다면, 과도한 느슨함(slack)이 가로 밀봉 근처의 필름 튜브의 영역에서 발생된다. 상기 성형 플레이트(104)는, 바닥 가로 밀봉이 형성되어지는 동안 성형 플레이트가 약간 안쪽으로 (서로를 향하여) 접혀지도록 하는 수평 힌지(105)를 포함한다. 그렇지 않다면, 패키징 필름의 튜브는 상기 단계 동안 성형 플레이트(104)의 단부(tip)에 의해서 파열되어지게 된다.
본 발명은 종래의 수평 기립 파우치 및 이를 제작하기 위한 방법에 비하여 수많은 장점을 가진 기립 파우치를 제작하는 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
상기의 장점들의 실례는 다음의 표 1에서 도시된다.


표 1
현행 수직
플렉스 백 		상업적으로
이용가능한
수평 기립 파우치 		본 출원인의
수직 기립 백
장치 타입 표준 수직 FFS 파우치 성형, 충진
및 밀봉		 표준 수직 FFS
장치 비용 75,000.00 달러 500,000.00 달러 75,000.00 달러
필름 비용 0.04 달러/백(bag) 0.08 달러/백(bag) 0.04 달러/백(bag)
기체 충전 산소 2% 미만 산소 5% 까지 산소 2% 미만
크기 변경 용이, 전자 변경 2시간 용이, 전자 변경
형식 변경 플렉스 백(bag)만 기립 파우치만 양자 가능
간단한 변경
연속 공급
지퍼 옵션		 아니오 예 예
인치(inch)당
백 크기 범위		 (폭/높이)
5/5 내지 14/24		 (폭/높이)
5/5 내지 10/12		 (폭/높이)
5/5 내지 24/11
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 현행 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치 기술을 이용하면 허용되지 않는 연속 공급 지퍼 옵션(continuous feed zipper option)은 본 출원인의 발명에서는 사용가능하다. 이는 본 발명의 패키징 필름상에서 사용되는 필름 그래픽의 방향 설정(orientation) 때문이다. 그래픽은 종래의 기술로부터 90° 방향 설정되어지기 때문에, 지퍼 실(zipper seal)은 튜브로 형성되어지고 결과적으로 패키지로 형성되어질 때, 패키징 필름을 따라서 성형 튜브의 아래로 수직 라인에서 연속적으로 운영되어질 수 있다. 이러한 것은 종래의 기술로는 가능하지 않은데, 이는 지퍼 실의 연속된 수직 스트립의 상기 방향 설정(orientation)이 패키지가 형성되어지고 전시를 위하여 세워질 때 상기 밀봉이 수직한 방향으로 위치되도록 하기 때문이다.
또한 본 발명의 종래의 평편한 바닥 백(flat bottom bag)을 제작하기 위한 방법에 비해 개선된 것이다. 본 출원인의 터커 메커니즘은 백(bag)이 형성되는 동 안 고정되기 때문에, 본 발명은 거싯(gusset)의 형성을 위한 필름 튜브에 대해 밀려지는 이동부분(moving part)을 위한 필요성을 제거한다. 상기 이동부분의 제거는 백의 제작 비율의 증가를 허용하며, 필로우 파우치 생산으로의 전환 시간이 현저하게 감소되도록 하며, 유지보수의 문제가 현저하게 낮아지도록 한다.
B. 편평한 바닥 백(Flat Bottom Bag)
도 5b 및 도 6b는 평편한 바닥 백의 제조와 관련되는 본 발명의 제시된 방법을 이용한 기본 구성요소를 도시하고 있다. 도 5b는 본 발명의 방법에 의해 형성된 패키징 재료(필름)의 튜브에 대한 개략적인 단면도이다. 도 5b에서 도시된 패키징 필름의 튜브는 (도 5b에서 점선으로 도시된) 도 6b의 성형 튜브(101)의 아래에서 단면으로 도시된다. 패키징 필름의 튜브는 외부 층(116)과 내부 층(110)으로 구성되며, 도 1과 관련하여 기술된 바와 같이 표준 수직 플렉스 백의 제작을 위하여 당해 분야에서 일반적으로 사용되어지는 재료로 구성될 수 있다. 그러나, 아래에서 명백하게 되는 이유로 인하여, 본 발명의 백에 대한 선호되는 실시예는, 종이와 같이 그 자체 상에서 밀봉가능하지 않은 외부 층(116)으로 구성된다. 도 5b의 튜브는 종래의 수직 성형 및 충진 방법의 논의와 관련하여 상기에서 기술되어진 바와 같이 수직 후방 밀봉으로 필름의 시트를 밀봉함에 의해서 형성되어진다.
도 6b는 종래의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치로 사용되어지는 것과 관련하여 일반적인 성형 튜브(101)를 도시하고 있다. 상기 성형 튜브(101)는 실린더일 수 있으며, 직사각형 단면 또는 임의의 개수의 형상을 가질 수 있지만, 도시된 원통형이 선호된다. 도 5b에서 도시된 필름은 처음에는 도 6b의 성형 튜브(101) 둘레에서 형성되어진다. 상기 성형 튜브(101)도 도시되어져 있지만, 일반적으로는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 일체적으로 부착되어진다. 도 6b에서는 한 쌍의 종래의 밀봉죠우(108)가 도시되어져 있다. 상기 밀봉 죠우(108)가 성형 튜브(101) 아래에서 그 위에 설치되어지는 밀봉 죠우 캐리지는 도시되어 있지 않다.
상기에서 기술된 바와 같이, 수직 플렉스 백 제작에 있어서 종래의 관습은, 성형 튜브(101) 둘레에서 안내된 연속적인 패키징 필름의 공급을 포함한다. 성형 튜브(101) 둘레에서 필름 튜브를 형성하기 위하여, 후방 밀봉은 필름의 단일 층 상에서 형성되어진다. 밀봉 죠우(108)는 패키징 필름의 형성된 튜브 상에 밀폐되고, 따라서 바닥 가로 밀봉을 형성한다. 다음으로 제품은 성형 튜브(101)를 통하여 패키징 필름의 튜브 속으로 떨어뜨려 진다. 다음으로 튜브는 (도시되지 않은) 회전 벨트에 대해서 마찰에 의해 아래로 구동되어지고, 밀봉 죠우(108)는 튜브 내부에서 발견되어지는 제품의 레벨(level) 위에서 다른 가로 밀봉을 형성하도록 사용되어진다. 그 이후 상기 밀봉은 가로로 절단되어져서, 상부 가로 밀봉이 아래의 채워진 백의 상부에서 형성되어지고, 바닥 가로 밀봉이 상부의 패키지 필름의 튜브 상에서 형성되어지도록 한다. 상기에서 설명된 종래 기술의 과정 동안 패키징 필름은, 필름이 성형 튜브(101) 아래로 이동될 때 장치의 작동자에 의해 판독할 수 있도록 필름의 종방향 병진 운동에 수직하게 방향 설정되어진다. 상기 방향 설정은, 도 3a에 서 도시된 바와 같이 그 바닥 가로 밀봉(33) 상에서 지탱되어지는 동안, 형성된 백이 판매 선반 상에 배치되어질 때 소비자에 의해서 판독가능하게 되는 형성된 종래의 백 상에 그래픽(39)을 제공한다.
본 발명은 종래의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 두 개의 기본 부품을 부가한다. 도 5b에서 도시된 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 두 쌍의 정지 또는 고정 성형 플레이트(104, 105)는 상기 튜브 내부로부터 인장에 있는 패키징 필름 튜브를 유지하도록 사용되어진다. 도 6b에서 도시된 바와 같이, 성형 튜브(101)의 바닥 아래에서 그리고 열 밀봉 죠우(heat sealing jaw, 108)의 위쪽의 패키징 필름의 튜브 내에 성형 플레이트(104, 105)들이 위치되어지는 동안, 성형 플레이트(104, 105)는 성형 튜브(101)에 또는 대안적으로는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치 상의 특정 지지구조체에 직접적으로 부착되어질 수 있다.
인장은 필름의 외부 상에 그리고 성형 플레이트(104, 105)에 의해 제공되어진 인장의 반대방향으로, 상기 성형 플레이트 (104, 105) 사이에 위치되어지며 여기서는 대안적으로 터커 바(106, 107)로 언급된 정지 또는 고정된 터커 메커니즘(106, 107)에 의해 제공되어진다. 상기 터커 바(106, 107)는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 위한 밀봉 캐리지에 부착되는 것이 선호되며, 3개의 모든 축(내부/외부, 상부/하부, 정면/배면)을 따라서 조절가능하게 된다. 대안적으로, 터커 바(106, 107)는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 프레임에 또는 필름 튜브의 외부 에서 그 기능을 지지할 수 있는 다른 어떠한 지점에도 부착되어질 수 있다. 3개의 모든 축에서의 상기 조절성은, 수직 성형 및 충진 장치를 표준 작업(standard operation)으로 다시 전환하도록 하는 방법으로부터 터커 바(106, 107)가 용이하게 움직여질 수 있도록 하며, 도 6b에서 도시된 실시예에서는, 단단하게 되어질 때 터커 바(106, 107)를 제 위치에 잠글 수 있는 인장 스크류(162)에 의해 수행되어진다. 터커 바(106, 107)가 조절가능하게 되는 동안, 종래의 기술과는 달리, 작동과정동안 상기 터커바들은 고정되거나 또는 정지되어진다. 따라서, 본 발명은 백(bag) 제작 동안 터커 메커니즘에 이동부분이 없다는 점에서 종래의 기술에 비해서 실질적인 개선이 된다. 이러한 개선은 본 출원인이 터커 바(106, 107)를 "정지" 또는 "고정"으로 언급할 때 기술되어지도록 하는 것이다. 상기 정지 터커 바의 특징으로 인하여, 백 제작 속도는 통상의 필로우 파우치 제작 비율과 맞먹을 수 있으며, 수정비용(modification cost)은 (장치당 3천 내지 4천 달러와 같이) 낮아지게 되고, 추가적인 유지문제는 발생되지 않는다.
위치(즉 성형 플레이트(104, 105)를 향하는)로 전방으로 이동될 때, 터커 바(106, 107)는 두 개의 성형 플레이트(104, 105)들 사이에서 패키징 필름의 튜브 내에 접혀지거나 또는 주름을 제공한다. 상기 주름은, 가로 밀봉의 형성 이전에 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어진다. 따라서, 가로 밀봉이 형성되어질 때, 주름은 거싯(gusset)으로 언급되어지는, 패키지의 한쪽 측면의 내부 특징이 된다. 백을 형성하도록 사용되어지는 패키징 필름의 외부 층이 종이와 같이 그 자체 상에서 밀봉 되지 않는 재료로 구성되기 때문에, 도 3b에서 도시된 바와 같이 상기 거싯(gusset, 37)은 수평 가로 밀봉(31,33)의 각각의 단부 상에 "V"형상을 형성한다. 대안의 실시예에 있어서, 필름의 외부 층(30)는 그 자체 상에서 밀봉되는 재료로 구성되며, 따라서 도 3b에서 도시된 "V"형상의 거싯의 단부들을 밀폐하게 된다.
가로 밀봉이 형성되어진 후에, 수직 성형 및 충진 장치는 바닥 가로 밀봉을 형성하는 밀봉 죠우(108)로서 기본적으로 종래의 기술에서 언급된 바와 같이 작동되며, 제품은 성형 튜브(101)를 통하여 (두 개의 마주보는 측면들 상에 수직 주름을 가지는)패키징 필름의 밀봉된 튜브속으로 주입되어지고, 상부 가로밀봉은 형성되어져서, 따라서 패키지를 완성하게 된다. 그러나, 종래의 패키지와 출원인의 패키지의 주된 차이점은 상기에서 기술된 고정된 메커니즘을 이용하는 본 발명의 패키지의 각각의 측면 상에 거싯이 형성되어지는 것이다.
본 발명의 형성된 패키지의 실례는 도 3b에서 도시되어지며, 이는 상기에서 기술된 바와 같이 방향 설정된 그래픽(38)을 가지는 팩키직 필름(30)의 외부 층를 도시하고 있다. 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 평편한 바닥 백의 구성은 도 3a에서 도시된 종래의 수직 플렉스 백과 특징을 공유한다. 도 3b는 터커 바(106, 107)에 의해 형성되어지며 도 5b 및 6b와 관련하여 기술된 성형 플레이트(104, 105)를 형성하는 거싯(37)을 도시하고 있다.
도 6b로 돌아와서, 본 발명에 포함되어질 수 있는 다른 선택적인 특징은 성형 튜브(101) 내에 하나 또는 두 개의 유출 플레이트(160)의 사용이다. 도시된 실시예에서, 상기 유출 플레이트(160)는 성형 튜브(101)의 바닥으로부터 성형 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정의 거리(예를 들어 2 또는 3인치 이상)까지 연장되는, 성형 튜브(101)의 내부에 수직하게 용접되어지는 평편한 플레이트이며, 여기서 성형 튜브(101)의 내부에 대해서 밀봉되어진다.
선호되는 실시예에서 상기 유출 플레이트(160)는 두 가지 기능을 수행한다. 첫째, 유출 플레이트(160)는, 주름이 패키징 필름의 튜브 상에서 형성되어지는 영역으로부터 벗어나는 성형 튜브(101) 아래로 떨어지는 제품을 유지한다. 둘째로, 만일 성형 튜브(101)에 대해서 적절하게 밀봉되어진다면, 유출 플레이트(160)는 기체 또는 질소 충전을 위한 채널로서 사용되어질 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 성형 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정의 지점에서 적어도 하나 이상, 선호적으로는 두개의 유출 플레이트(160)는 성형 튜브(101)에 대해서 플레이트(160)의 상부에서 밀봉된다. 유출 플레이트(160)와 성형 튜브(101)의 내부 사이에서 형성되어진 공동과 외부 기체(예를 들어 질소 또는 산소) 공급원 사이에서의 기체 연통을 제공하기 위하여, (도시되지 않은) 상기 밀봉의 아래에서 하나 또는 그 이상의 구멍이 성형 튜브(101) 속으로 드릴되어질 수 있다. 도 6b에서 도시된 유출 플레이트(160)는 평편한 플레이트로서 도시되지만, 만일 필름의 튜브 상에서 턱이 형성되어지는 영역으로부터 제품이 벗어나게 유출하는 기능을 수행한다면, 다양한 형태, 예를 들어 곡선의 표면을 가지는 형태로 될 수 있는 것으로 이해되어진다.
기체 충전을 위한 채널로서 하나 또는 그 이상의 유출 플레이트(160)를 사용함에 의해서, 본 발명은 종래의 기술에서 일반적으로 동일한 기능을 수행하는 성형 튜브(101) 내부에 위치되어지는 별개의 기체 튜브에 대한 필요성을 제거한다. 유출 플레이트(160) 및 성형 튜브(101)의 내부에 의해 형성되어진 상대적으로 큰 체적의 채널에 제공의 추가된 장점은, 상대적으로 큰 체적의 충전된 기체가 충전되어지고 부분적으로 형성되어진 패키지 속으로 주입되어질 종래의 기체 튜브에 비교하여 현저하게 느린 기체 속도로써 수 있다는 것이다. 이는 만일 그렇지 않으면 종래의 충전 튜브에 의해 성형 튜브 속으로 다시 날려지게 되는 저 중량 제품을 포함할 수 있는 본 발명의 상기 실시예를 이용하는 패키지의 충진을 허용한다.
도 8은 터커 바(106)의 선호되는 실시예를 도시한다. 터커 바(106)의 상기 실시예는 지지부(support, 182)에 부착되어진 헤드(head, 180)를 포함한다. 도 8 상에서 점선으로 도시된 기체 채널(184)은 상기 지지부(182)와 헤드(180) 내에서 드릴되어진다. 상기 기체 채널(184)은 지지부(182)를 통하여, 헤드(180)를 통하여 그리고 세 개의 포트구멍(186)에서 (도시되지 않은) 외부 기체 공급원으로부터 기체 연통을 제공한다. 상기 기체 채널(184)은 백이 형성되는 동안 터커 바를 안쪽 및 바깥쪽으로 움직일 필요없이, 성형 및 밀봉 작동을 통하여 도 5에서 도시된 턱(tuck)을 단단하게 유지하는데 도움이 되는, 가압된 기체(일반적으로 공기)의 계량화된 분출(metered burst)을 허용한다. (백 제작) 과정동안, 터커 바(106)는 항상 고정되는 것이 주목된다. 또한, 필요한 헤드(180)는 터커 바(106) 및 성형 플레이트(104)에 의해 형성되어진 주름의 전체 길이를 따라서 연장될 수 없는 것이 주목되어야 한다. 나아가, 밀봉 죠우(108)가 필름의 튜브 상으로 밀폐되어질 때, 필름의 튜브의 측면 치수는 변경되어지는 것이 이해되어져야 한다. 이러한 모든 사실들은 포트구멍(186)으로부터 분출되는 가압된 공기의 사용에 의해서 보상되어지게 된다. 가압된 공기는, 성형 및 밀봉 공정의 다양한 단계에서 형성될 때, 턱 상에 균일한 정도의 압력을 유지한다. 공기 분출은 연속적일 수 있지만, 다음의 백을 위한 필름이 가로 밀봉의 완성을 위하여 아래로 당겨질 때 시작하도록 계량되어지는 것이 선호된다.
헤드(180)는 어떠한 논-스틱 재료로 구성될 수 있지만, 테프론(Teflon?)과 같은 불소중합체가 선호된다. 대안의 실시예에 있어서, 터커 바(106)는 테프론 코팅된 헤드 부분(180)을 가진 금속의 하나의 일체화된 부재로 구성될 수 있다. 헤드(180)의 곡선의 접촉 영역은, 성형 튜브 아래쪽에서 아래로 당겨질 때 패키징 필름의 파열(tearing) 없이 도 5b에서 도시된 턱의 연속된 형성을 허용한다. 비록 3개의 포트구멍(186)이 도시되지만, 헤드(180)는 한 개 또는 여러 개의 포트구멍을 포함할 수 있다.
가로 밀봉이 도 6b의 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어질 때, 필름 튜브의 폭에서의 변화를 추가적으로 보상하도록, 성형 플레이트(104, 105)는 수평 힌지(165)에 의해 힌지되어지는 것이 주목된다. 상기 성형 플레이트(104, 105)는 바닥 가로 밀봉이 형성되어지는 동안 (서로를 향하여) 약간 안쪽으로 성형 플레이트가 접혀지는 것을 허용하는 수평 힌지(105)를 포함한다. 만일 그렇지 않으며, 패키징 필름의 튜브는 상기 단계 동안 성형 플레이트(104, 105)의 끝부분(tip)에 의해서 파열되어지게 된다.
본 발명은 종래의 수평 기립 파우치 및 이를 제작하기 위한 방법에 비하여 수많은 장점을 가진 평편한 바닥 백을 제작하는 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
상기의 장점들의 실례는 다음의 표 2에서 도시된다.
표 2 현행 수직 플렉스 백 상업적으로 이용가능한
수평 기립 파우치 		본 출원인의
평편한 바닥 백
장치 타입 표준 수직 FFS 파우치 형성, 충진
및 밀봉		 표준 수직 FFS
장치 비용 75,000.00 달러 500,000.00 달러 75,000.00 달러
필름 비용 0.04 달러/백(bag) 0.08 달러/백(bag) 0.04 달러/백(bag)
기체 충전 산소 2% 미만 산소 5% 까지만 산소 2% 미만
크기 변경 용이,
전자(former) 변경		 2시간 용이, 전자 변경
형식 변경 플렉스 백(bag)만 기립 파우치만 양자 가능
간단한 변경
인치(inch)당
백 크기 범위		 (폭/높이)
5/5 내지 14/24		 (폭/높이)
5/5 내지 10/12		 (폭/높이)
5/5 내지 11/24
또한 본 출원인의 발명에 의해 수정된 성형, 충진 및 밀봉 장치가 운영될 수 있는 속도는, 작동과정 동안 안쪽 그리고 바깥쪽으로 움직여지는 삼각형상의 장치 를 이용하는 평편한 바닥 백을 제작하기 위한 종래의 방법으로 된 경우에서와 같이, 상기 변형에 의해 손상되지는 않는다. 사실 본 출원인의 발명은 동일한 형태의 백을 제작하기 위한 종래의 기술에 의한 방법에 2배로 빠른 순서로 백의 제작 비율을 허용한다.
또한 본 출원인의 발명의 터커 메커니즘과 관련된 이동부분(moving part)의 부족은 평편한 바닥 백의 제작으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 전환하는 비용을 상당히 감소시킬 뿐만 아니라, 이와 관련된 유지관리 문제를 감소시킨다. 예를 들어, 평편한 작동과정 동안 안쪽 및 바깥쪽으로 움직이는 종래의 장치를 이용하는 바닥 백 형상으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 전환하는 것은, 장치당 30,000.00 달러 범위에 있다. 본 출원인의 발명은 약 1/10의 비용으로 개조되는 배출 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치(retrofitting existing vertical form, fill and seal machine)를 포함한다.
C. 지퍼 실 삽입 메커니즘(Zipper Seal Insertion Mechanism)
본 발명의 다른 실시예는 일체로 구성된 지퍼 실(zipper seal)을 가지는 기립 패키지를 제조하기 위한 방법과 장치를 추가적으로 포함한다. 도 5c 및 도 6c는 일체로 구성된 지퍼 실을 가지는 기립 파우치의 제조와 관련되며, 본 발명에 의해 제시된 방법으로 사용되는 기본 구성요소를 도시하고 있다. 달리 다른 언급이 없다면 모든 도면에 걸쳐서 동일한 도면부호는 동일한 대응 구성요소를 나타내도록 사 용되어진다. 도 5c는 본 발명의 방법에 의해 형성된 패키징 재료(필름)의 튜브의 개략적인 단면도이다. 도 5c에서 도시된 패키징 필름의 튜브는 도 6c의 성형 튜브(101)의 아래에서의 횡단면과 같이 도시된다. 패키징 필름의 튜브는 외부 층(116)과 내부 층(110)으로 구성되어지고, 도 1과 관련하여 언급되어진 바와 같이 표준 수직 플렉스 백을 제작하기 위한 분야에서 일반적으로 사용되어지는 재료로 구성될 수 있다. 종래의 수직 성형 및 충진 장치 방법의 논의와 관련하여 상기에서 기술되어진 바와 같이, 도 5c의 튜브는 수직 후방 밀봉을 가진 필름의 하나의 시트를 밀봉함에 의해서 형성되어진다.
도 6c는 종래의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치로 사용되어지는 것과 관련하여 일반적인 성형 튜브(101)를 도시하고 있다. 상기 성형 튜브(101)는 직사각형 횡단면 또는 임의의 개수의 형상을 가진 실린더일 수 있다. 이러한 형상 튜브(101)는 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이를 수용하기 위하여 한 측부를 따라 형성된 채널(188)을 포함한다. 상기 지퍼 실 메커니즘(220)은 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형 튜브(101)에 근접하거나 성형 튜브(101) 내에 형성된 종방향 채널(188)로 지퍼 실 메커니즘(220)이 공급된 공급 스풀(218)로부터 일반적으로 공급된다.
지퍼 실 메커니즘(220)의 길이는 상호연결 웨빙(interconnecting webbing)을 따라 배치된 지퍼 실 메커니즘(220)의 분리된 세그먼트 또는 지퍼 실 메커니즘(220)의 연속된 길이를 포함한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이는 2개의 상반된 연동 지퍼 요소(interlocking zipper element, 222) 또는 부재(member, 226)를 포함한다. 각각의 지퍼 부재(222, 226)는 연동 프로파일 부분(interlocking profile portion)과 탭 부분(tap portion)을 포함한다. 예를 들어, 제 1 지퍼 요소(first zipper element, 222)는 탭 부분(223)과 볼록구조의 연동 프로파일 부분(224)을 포함하는 반면에 제 2 지퍼 요소(226)는 탭 부분(227)과 오목구조의 연동 프로파일 부분(228)을 포함한다.
도 5c에 도시된 패키징 필름은 도 6c의 성형 튜브(101) 둘레에서 형성되어진다. 그러나 수직 후방 밀봉으로 한 장의 필름을 밀봉하기에 앞서, 지퍼 실 메커니즘(220)의 적어도 일부분이 튜브의 내부 층(110)을 포함할 패키징 필름의 표면으로 밀봉되어진다. 상기 성형 튜브(101)가 도시되어져 있지만 일반적으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 일체적으로 부착되어질 수도 있다. 도 6c에서는, 입면도로 도시된 한 쌍의 종래의 밀봉 죠우(108)가 도시되어져 있다. 도 6c에서 도시되지 않은 것은, 상기 밀봉 죠우(108)가 성형 튜브(101) 아래에서 설치되어지는 밀봉 죠우 캐리지(sealing jaw carriage)이다.
상기 기술된 바와 같이, 수직 플렉스 백 제작에 있어서 종래의 관습은 성형 튜브(101) 둘레에서 안내된 연속적인 패키징 필름의 공급을 포함한다. 성형 튜브(101) 둘레에서 필름의 튜브를 형성하도록 하기 위하여 후방 밀봉은 필름의 단일 층상에서 형성되어진다. 밀봉 죠우(108)는 패키징 필름의 튜브 상에서 밀폐되고, 따라서 바닥 가로 밀봉을 형성한다. 다음으로 제품은 성형 튜브(101)를 통하여 패키징 필름의 튜브 속으로 떨어뜨려 진다. 다음으로, 튜브는 (도시되지 않은) 회전 벨트에 대하여 마찰에 의해 하부를 향하여 구동되어지고, 밀봉 죠우(108)는 튜브 내부에서 발견된 제품의 레벨 위로 그 외의 가로 밀봉을 형성하도록 사용되어진다. 그 이후 이러한 밀봉은 가로방향으로 절단되어져서, 상부 가로 밀봉이 아래의 채워진 백의 상부에서 형성되어지고, 바닥 가로 밀봉은 위쪽의 패키징 필름의 튜브 상에서 형성되어진다. 상기 기술된 종래의 과정 동안 패키징 필름은 필름이 성형 튜브(101) 아래로 이동될 때, 장치의 작동자에 의해서 판독할 수 있도록 필름의 종방향 병진 운동에 수직하게 방향 설정되어진다. 이러한 방향 설정은, 도 3a에서 도시된 바와 같이 바닥 가로 밀봉(33) 상에서 지탱되어지는 동안, 형성된 백이 판매 선반 위에 배치되어질 때 소비자에 의해서 판독가능하게 되는 형성된 종래의 백 상에 그래픽(39)을 제공한다. 본 발명의 상기 실시예에서 기술된 바와 같이, 출원인의 발명을 위한 필름 패키징 상의 그래픽의 방향 설정은 종래의 방향 설정로부터 90°벗어나게 되어서, 필름이 도 6c의 성형 튜브(101) 아래로 당겨지게 될 때, 수직 성형 및 충진 장치의 작동자에 의해 보여지게되는 측면이 나타나도록 한다.
본 발명은 종래의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치로 몇몇의 기본 부품을 부가한다. 두 개의 성형 플레이트(104)와 인장 삽입 메커니즘(tension insertion mechanism, 202)은 도 5c에 도시된 화살표에 의해 지시되는 바와 같이, 튜브의 내부로부터 인장하에 패키징 필름 튜브를 유지하도록 사용되어진다. 도 6c에서 도시 된 바와 같이, 성형 플레이트(104)와 인장 삽입 메커니즘(202)은 성형 튜브(101)에 직접 부착되어질 수 있거나 또는 대안으로 성형 플레이트(104) 및 인장 삽입 메커니즘(202)이 패키징 재료의 튜브 내에 그리고 성형 튜브(101)의 바닥 아래에 그리고 열 밀봉 죠우(108)의 상부에 위치되어지는 동안 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치 에서 임의의 지지 구조체에 부착되어질 수 있다.
인장은 상기 성형 플레이트(104)들 사이에 위치된, 여기서는 터커 바(106)로 대안으로 언급되는, 고정 또는 정지 터커 메커니즘(106)에 의하여 성형 플레이트(104)에 의하여 제공된 인장의 상반된 방향으로 그리고 필름의 외부에서 가해진다. 터커 바(106)는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 위한 밀봉 캐리지로 부착되는 것이 선호되며, 3개의 모든 축(내부/외부, 상부/하부, 정면/배면)을 따라서 조절가능하게 된다. 대안으로 터커 바(106)는 필름 튜브의 외부에서 그 기능을 지지할 수 있는 임의의 다른 지점 또는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 프레임에 부착되어질 수 있다. 3개의 모든 축에서 상기의 조절은 수직 성형 및 충진 장치가 표준 작업으로 다시 전환하는 방법으로부터 터커 바(106)가 용이하게 움직여질 수 있도록 하며, 도 6c에 도시된 실시예에서는, 단단하게 되어질 때 터커 바(106)가 제 위치에 잠길 수 있도록 인장 스크류(162)에 의해서 구현되어진다. 터커 바(106)가 조절가능하게 되는 동안, 종래의 기술과는 달리 작동되는 동안 고정되거나 또는 정지되어진다. 따라서, 본 발명은 백을 제작하는 동안, 터커 메커니즘에 이동부분이 없다는 점에서 종래의 기술에 대해 실질적인 개선이 된다. 이러한 개선은 터커 바(106)를 "정지" 또는 "고정"으로 언급할 때 출원인이 기술하도록 의도하는 것이다. 상기의 정지 터커 바의 특징으로 인하여, 백 제작 속도는 통상의 필로우 파우치 제작 비율과 대등할 수 있다.
위치(즉 성형 플레이트(104)를 향하는)로 전방으로 이동될 때, 터커 바(106)는 두 개의 성형 플레이트(104)들 사이에서 패키징 필름의 튜브 내에 접혀지거나 또는 주름을 제공한다. 상기 주름은 가로 밀봉의 형성 이전에 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어진다. 따라서, 가로 밀봉이 형성되어질 때, 상기 주름은 패키지의 한쪽 측면의 일체된 특징이 된다.
본 발명은 공급 스풀(218)로부터 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이를 수용하기에 적합하고, 성형 튜브(101)의 한 측부를 따라 형성된 채널(188)을 추가적으로 포함한다. 연속적으로 하술 되어짐에 따라, 채널(188)은 성형 튜브(191)의 측벽에 부착된 2개의 열 밀봉 플레이트 사이에 종방향 간격을 포함하거나 또는 성형 튜브(191)의 측벽으로 맞춰지거나(fashion) 또는 형성될 수 있다. 선택된 실시예를 고려하지 않고, 채널(188)은 2개의 중요한 기능을 수행한다. 첫째로, 채널(188)은 튜브의 내부 층(110)을 따라 지퍼 실 메커니즘(220)의 위치 설정을 효과적으로 제어한다. 둘째로, 채널(188)은 탭 부분(223, 227)이 성형된 튜브의 내부 층(110)으로 가열 밀봉될 때, 용해(fusing)로부터 지퍼 실 메커니즘(220)의 연동 프로파일 부분(224, 228)을 보호한다.
본 발명에 따라서, 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이는 2개의 연동된 지퍼 부재(222, 226)가 성형 튜브(101)의 한 측부를 따라서 형성된 채널(188)과 함께 아래로 나사 연결되도록 성형 튜브(101)의 상부 부분으로 안내되어진다(direct). 지퍼 실 메커니즘(220)의 연결된 탭 부분(223, 227)은 서로 중첩되지 않도록 성형 튜브(101)의 외부 주변 표면을 따라 벌려진다(splay out). 패키징 필름은 초기에 성형 튜브(101)의 주위에 종래의 방법으로 형성된다. 그러나 수직 후방 밀봉과 한 장의 필름을 밀봉하기에 앞서, 지퍼 실 메커니즘(220)의 각각의 탭 부분(223, 227)의 적어도 일부분은 튜브의 내부 층(110)을 뒤이어 포함할 패키징 필름의 표면으로 밀봉되어진다. 따라서, 성형된 튜브는 종래의 방법으로 성형 튜브(101)의 밑으로 진입되며(advance), 성형된 튜브의 내부에서 밀봉되어지는 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이도 또한 진입된다(advance).
도 5c, 도 5d 및 도 6c에 관하여 언급하면, 성형 튜브(101)의 바닥에서 채널(188)은 인장이 진입하는 성형된 튜브로 가해지도록 인장 삽입 메커니즘(202)을 통하여 연장되며, 지퍼 실 메커니즘(220)의 연결된 탭 부분(223, 227)은 성형 튜브(101)의 표면으로부터 떨어지게 돌출되고, 인장 삽입 메커니즘(202)의 2개의 돌출 플레이트(192a, 192b) 주위에서 구부러지며, 이로 인해 성형된 튜브의 내부 층(110)으로 밀봉되는 연결된 탭 부분(223, 227)의 2개의 부분 사이에서 패키징 필름이 볼록해진다(blousing). 이러한 브라우싱(blousing)으로 인해 지퍼 실 메커니즘(220)의 연동 프로파일 부분(224, 228)과 필름 사이에 상부공간(headspace, 201)이 형성된다. 상부공간(201)의 발생으로 인해 패키지로 연속적으로 가해지는 가로 밀봉의 밀봉 질이 개선된다.
본 발명의 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는 밀봉 죠우(108)가 바닥 가로 밀봉을 형성하고, 제품이 성형 튜브(101)를 통하여 패키징 필름의 밀봉된 튜브(한 측부에는 주름을 가지며, 다른 측부에는 지퍼 실을 가진다)의 내부로 유입되고, 상부 가로 밀봉이 형성되어 패키지를 완성시키도록 상기 종래 기술에 기술된 바와 같이 기본적으로 작동된다.
그러나, 종래의 패키지와 출원인의 패키지의 실시예 사이의 주된 차이점은, 기술된 고정 메커니즘을 이용하여 한 측부(이후에 형성된 패키지의 바닥이 되는) 상에서 주름이 형성되고, 기술된 고정 인장 삽입 메커니즘(202)과 채널(188)을 이용하여 길이 지퍼 실 메커니즘(length zipper seal mechanism, 220)이 다른 측부(이후에 형성된 패키지의 상부가 되는)의 내부 층(110)으로 밀봉되고, 본 발명에서 이용되는 패키징 필름상의 그래픽은, 형성된 패키지가 일반적으로 상부에서는 지퍼 실 단부와 바닥에서는 주름을 가진 단부 상에 세워지게 될 때 그래픽이 소비자에 의해 판독되어 질 수 있도록 방향 설정되어지는 것이다.
본 발명의 형성된 패키지의 실례는 도 7c 및 도 7d에서 도시되어지며, 상기 앞서 기술된 바와 같이, 방향 설정된 그래픽(179)을 가지는 패키징 필름(116)의 외부 층을 나타낸다. 도 7c 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수직 기립 파우치의 구성은 도 3a에서 도시된 종래의 수직 플렉스 백과 특징을 공유한다. 그러나, 본 발명의 수직 기립 백의 가로 밀봉(131,133)은, 도 7d에서 도시된 바와 같이 백이 한쪽 단부 상에서 세워질 때, 수직하게 방향 설정되며, 수직 후방 밀봉(251)은 수평으로 방향 설정된다. 도 7c는 도 5c 및 도 6c와 관련하여 기술되어 지는 것과 같이 패키지 내부에서 밀봉되고 위치 설정된 지퍼 실 메커니즘(220)과 성형 플레이트(104) 및 터커 바(106)에 의해 형성되어진 주름(176)을 도시하고 있다.
상기 언급된 바와 같이, 출원인의 발명에 의하여 가능한 지퍼 실 메커니즘(220)을 삽입하는 추가된 능력은 현재의 수직 성형, 충진 및 밀봉 기계 기술을 이용하는데 유용하지 못하다. 이로 인하여, 필름 그래픽의 방향 설정은 본 발명의 패키징 필름에 사용된다. 그래픽이 종래 기술로부터 90° 방향 설정되어지기 때문에, 지퍼 실 메커니즘(220)은 지퍼 실 메커니즘이 튜브로 형성됨에 따라 패키징 필름과 근접한 성형 튜브를 따라서 종방향으로 이동될 수 있다. 이러한 지퍼 실의 수직 길이의 방향 설정이 패키지가 디스플레이를 위하여 세워지고 형성될 때, 수직 방향 설정으로 상기 밀봉이 위치되기 때문에, 종래의 기술로는 불가능하다.
도 6c로 돌아와서, 본 발명에 일체로 구성될 수 있는 다른 선택적인 특징은 성형 튜브(101) 내에 전환 플레이트(160)의 사용이다. 도시된 실시예에서, 상기 전 환 플레이트(160)는 성형 튜브(101)의 바닥으로부터 성형 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정 거리(예를 들어, 2 또는 3인치 이상)까지 연장되는 성형 튜브(101)의 내부에 수직하게 용접된 평편한 플레이트이며, 여기서 성형 튜브(101)의 내부에 대해서 밀봉되어진다.
선호되는 실시예에서 전환 플레이트(160)는 두 가지 기능을 수행한다. 첫째로 전환 플레이트(160)는, 주름이 패키징 필름의 튜브 상에 형성되어지는 영역으로부터 벗어나는 성형 튜브(101)의 아래로 떨어지는 제품을 유지한다. 둘째로, 상기 전환 플레이트(160)는 기체 또는 질소 충전을 취한 채널로서 사용되어질 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 성형 튜브(101)의 바닥 위쪽의 특정한 지점에서 전환 플레이트(160)는 성형 튜브(101)에 대해서 플레이트(160)의 상부에서 밀봉된다. 외부 기체(예를 들어, 질소 또는 산소) 공급원과, 전환 플레이트(160)와 성형 튜브(101)의 사이에 형성되는 공동 사이에서 기체 연통을 제공하기 위하여, (도시되지 않은) 상기 밀봉의 아래에는 구멍이 성형 튜브(101) 속으로 드릴되어질 수 있다. 도 6c에서 도시된 전환 플레이트(160)는 평편한 플레이트이지만, 만일 필름의 튜브 상에서 턱이 형성되어지는 영역으로부터 제품이 벗어나게 전환하는 기능을 수행한다면, 예를 들어 곡선의 표면을 가지는 다양한 형태로도 될 수 있는 것으로 이해되어진다.
기체 충전을 위한 채널로서 전환 플레이트(160)를 사용함에 의해서, 본 발명은 종래의 기술에서 동일한 기능을 일반적으로 수행하는 성형 튜브(101) 내에 위치 되어지는 별개의 기체 튜브를 위한 필요성이 제거된다. 전환 플레이트(160) 및 성형 튜브의 내부에 의해 형성된 상대적으로 큰 체적의 채널의 제공에 의해 추가된 장점은, 충전된 기체의 상대적으로 큰 체적이 종래의 기체 튜브에 비해서 현저하게 느린 기체 속도로 충전되어지고 부분적으로 형성되어진 패키지 속으로 주입되어질 수 있다는 것이다. 이러한 것은, 만일 종래의 충전 튜브에 의해 성형 튜브 속으로 다시 날려지게 되는(blow) 저 중량 제품을 포함할 수 있는 본 발명의 실시예를 이용하는 패키지의 충진을 허용한다.
도 8은 터커 바(106)의 선호되는 실시예를 도시한다. 터커 바(106)의 실시예는 지지부(182)에 부착되어진 헤드(180)을 포함한다. 도 8 상에서 점선으로 도시된 기체 채널(184)은 상기 지지부(182)와 헤드(180) 내에 드릴되어진다. 상기 기체 채널(184)은 지지부(182)를 통하여, 헤드(180)를 통하여 그리고 세 개의 포트구멍(186)을 통하여 (도시되지 않은)외부 기체 공급원으로부터 기체 연통을 제공한다. 상기 기체 채널(184)은 백의 형성되는 동안 터커 바를 안쪽 및 바깥쪽으로 움직일 필요없이, 성형 및 밀봉 작동을 통하여 도 5c에서 도시된 턱을 단단하게(taut) 유지하는데 도움이 되는, 가압된 기체(일반적으로는 공기)의 계량된 분출을 허용한다. (백 제작) 작업 동안, 터커 바(106)는 항상 고정되어져야 하는 것이 주목된다. 또한 헤드(180)는 터커 바(106) 및 성형 플레이트(104)에 의해 형성된 주름의 전체 길이를 따라서 연장될 수 없는 것이 주목된다. 추가적으로, 밀봉 죠우(108)가 필름의 튜브 상에서 밀폐되어질 때, 필름의 튜브의 측면 치수는 변화되어지는 것이 이해된다. 이러한 모든 사실은 포트구멍(186)으로부터 분출되는 가압된 공기의 사용에 의해서 보상되어진다. 가압된 공기는, 성형 및 밀봉 공정의 다양한 단계에서 형성되어질 때, 턱 상에 균일한 정도의 압력을 유지한다. 공기 분출은 연속적일 수 있지만, 다음의 백을 위한 필름이 가로 밀봉의 완성을 통하여 아래로 당겨질 때 시작하도록 계량되어지는 것이 선호된다.
헤드(180)는 논-스틱 재료로 구성될 수 있지만, 테프론(Teflon?)과 같은 불소중합체가 선호된다. 대안의 실시예에 있어서, 터커 바(106)는 불소중합체로 코팅되어진 헤드 부분(180)을 가진 하나의 일체화된 금속 조각으로 구성될 수 있다. 헤드(180)의 곡선의 접촉 영역은, 성형 튜브의 아래쪽에서 아래로 당겨질 때 패키징 필름의 파열 없이 도 5c에서 도시된 턱의 연속된 형성을 허용한다. 비록 3개의 포트구멍(186)이 도시되지만, 헤드(180)는 한 개 또는 여러 개의 포트구멍으로 구성될 수 있다.
가로 밀봉이 도 6c의 밀봉 죠우(108)에 의해 형성되어질 때, 필름 튜브의 폭에서의 변화를 추가적으로 보상하기 위하여, 인장 삽입 메커니즘(202)의 2개의 돌출된 플레이트(192a, 192b)는 인장 삽입 메커니즘(202)의 길이를 따라 필름의 상기 튜브의 중앙으로부터 떨어지게 외측을 향하여 돌출되고, 성형 플레이트(104)는 수평 힌지(horizontal hinge, 165)에 의하여 힌지되어질 수 있는 것이 주목되어져야 한다. 인장 삽입 메커니즘(202)이 다르게 설계되어진다면(엄밀히 수직하게), 과도한 느슨함이 가로 밀봉 근처의 필름 튜브의 영역에서 발생된다. 상기 성형 플레이트(104)는, 바닥 가로 밀봉이 형성되어지는 동안 성형 플레이트가 약간 안쪽으로 (서로를 향하여) 접혀지도록 하는 수평 힌지(165)를 포함한다. 그렇지 않다면, 패키징 필름의 튜브는 상기 단계 동안 성형 플레이트(104)의 단부에 의해서 파열되어지게 된다.
상기 기술된 실시예에 따라서, 본 발명은 종래의 평편한 바닥 백을 제작하기 위합 방법에 비해 개선된 것이다. 본 출원인의 터커 메커니즘은, 백이 형성되는 동안 고정되기 때문에, 본 발명은 거싯의 형성을 위한 필름 튜브에 대해 밀려지는 이동부분을 위한 필요성이 제거된다. 상기 이동부분의 제거는 백의 제작 비율의 증가를 허용하며, 필로우 파우치 생산으로의 전환 시간이 현저하게 감소되도록 하며, 유지보수의 문제가 현저하게 낮아지도록 한다.
C. 신속 변경 모듈(Quick Change Module)
본 발명의 수직 기립 파우치 실시예 또는 평편한 바닥 백 중 어느 것이 사용되어지더라도, 필로우 파우치 제작으로부터 본 발명의 요구되는 기립 백 제작으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 신속하게 수정하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 성형 튜브의 바닥 상에 설치되어질 수 있는 신속 변경 모듈(quick change module)을 포함한다. 특히 수직 기립 파우치와 관련되는 상기 신속 변경 모듈의 하 나의 실시예는 도 9a, 9b, 및 9c에서 도시되어진다. 도 9a는 내부 특징을 도시하기 위하여 부분적으로 절단되어져서 도시된 성형 튜브(91)의 바닥 아래에 매달리는 신속 변경 모듈(94)을 도시하는 투시도이다. 도 9b는 상기 성형 튜브(91)의 바닥에 부착되어지는 도시된 상기 신속 변경 모듈(94)의 동일한 실시예의 단면도이다. 도 9b의 단면모습은 도 9a의 참조선 9b-9b를 따라서 취해진다. 도 9c는 상기 신속 변경 모듈 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 9a, 9b 및 9c와 관련하여, 도시된 실시예는 신속 변경 모듈(94)이 수직 기립 파우치와 관련하여 상기에서 기술된 유사한 요소와 같은 기능을 수행하게 되는 한 쌍의 성형 플레이트(104)와 하나의 인장 바(92)로 구성되는 것을 보여주고 있다. 신속 변경 모듈(94)은 아래에서 기술되어지는 바와 같이, 성형 튜브(91)의 바닥에 부착된다. 도 9a 및 도 9b에서 도시된 성형 튜브(91)는 직사각형의 형상으로 도시된다. 결과적으로 신속 변경 모듈(94)은 직사각형과 같이 형성된다. 그러나, 성형 튜브(91)의 형상 및 모듈(94)의 대응되는 형상은 다수의 형상, 예를 들어 원형, 타원형 그리고 직사각형 또는 다른 형상으로도 될 수 있는 것으로 이해된다.
도시된 실시예를 위하여, 우선 성형 튜브에 일체로 되는 하나 또는 그 이상의 탭(tab, 96)을 신속 변경 모듈(94)에 일체로 되는 대응되는 구멍(93)으로 삽입함에 의해서 모듈(94)은 성형 튜브(91)의 바닥에 부착된다. 그 이후 디버터 텅(diverter tongue, 163)과 일체로 되는 탭 가이드(tab guide, 97) 속으로 디버터 플레이트(diverter plate, 161)와 일체로 되는 탭(95)을 위치시킴에 의해서 상기 신속 변경 모듈(94)이 결속된다. 도 9b로부터 명확하게 되는 바와 같이, 상기 디버터 텅(163)은 칼라(collar, 166)를 통하여 연장되는 핀(168)에 대해서 회전하게 된다. 상기 디버터 텅(163)이 도 9b에서 도시된 화살표 방향으로 회전하게 될 때, 상기 탭 가이드(97)는 탭(95) 위쪽으로 들려지게 된다. 상기 탭 가이드(97)는 스프링(170)에 의해서 도 9b의 화살표에 의해 표시된 회전에 반대되는 방향으로 편향되어진다. 성형 튜브(91)의 마주보는 벽 내부 상에 맞추어지는 하나 또는 그 이상의 텅(tongue, 164)의 덕분으로, 탭(96)의 부근에서의 성형 튜브(91)의 내부 영역 상에 압력이 유지되어진다. 결과적으로 신속 변경 모듈(94)이 적절하게 성형 플레이트(91) 베이스 상에 설치되어질 때, 탭(96)은 그 각각의 구멍(93)을 유지한다. 이와 유사하게, 디버터 플레이트 탭(95)은 탭 가이드(97) 내의 그 위치를 유지한다.
상기에서 기술된 본 발명의 이전 실시예와 같이, 도시된 모듈 실시예 또한 디버터(161)를 포함한다. 상기 디버터는 수직 거싯 영역으로부터 제품을 벗어나게 유지하기 위하여 디버터 텅(163)과 결합하여 사용되어진다. 상기 디버터(161)는, 상기에서 이미 기술된 바와 같이, 성형 플레이트(104)에 의해서 형성된 거싯으로부터 제품을 벗어나게 유지하기 위한 목적으로 제공될 뿐만 아니라 기체 충전 채널(gas flushing channel)로서 사용되어질 수 있다.
이전의 실시예와 같이, 성형 플레이트(104)는 힌지(105)에 대해 회전함에 의 해서 서로를 향하여 스윙할 수 있다. 상기 힌지(105)는 볼트(167)를 포함하며, 상기 볼트 둘레에서 숄더(shoulder, 169)가 회전한다. 상기 숄더(169)는 성형 플레이트(104)에 다시 부착되어진다. 상기 배열은 성형 플레이트(104)가 볼트(167) 둘레를 회전하도록 하며, (도시되지 않은) 가로 밀봉 죠우에 의해서 성형 플레이트 아래에서 가로 밀봉이 형성되어질 때, 패키징 필름의 벗겨짐을 방지한다.
도 9a, 9b 및 도 9c에서 도시된 실시예가 수직 기립 파우치를 제작하기 위하여 사용되어지는 동한, 성형 플레이트(104), 디버터(161), 디버터 텅(163) 그리고 인장 바(92)를 가지는 것으로 도시된 신속 변경 모듈(94)의 측면 상에 이중으로 되어지는 모든 부속 성분들을 가지는 신속 변경 모듈(94)의 제 2 실시예는, 평편한 바닥 백을 제작하도록 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 다시 말해서, 상기 모듈의 평편한 바닥 백의 실시예는 수직선을 도 9b의 중심 아래로 그림에 의해서 용이하게 이해되어질 수 있다. 이때 상기 수직 선의 우측편 상의 모든 구성요소는 수직선의 좌측편 상의 구성요소와 완전히 일치하게 재현되어지며, 따라서 인장 바(92) 요소는 다른 쌍의 성형 플레이트(104)와 디버터 텅(163) 등으로 대체되어진다.
본 발명의 신속 변경 모듈의 다른 실시예는 필로우 파우치 또는 기립 백 제조로부터 일체로 구성된 지퍼 실을 가진 기립 패키지의 제조로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 신속하게 변형시키기 위하여 성형 튜브의 바닥에 장착될 수 있는 모듈을 포함한다.
특히 수직 기립 파우치에 관하여 상기 신속 변경 모듈을 수용하기에 적합한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 한 실시예는 도 11에 의하여 도시된다. 도 11에 도시된 성형 튜브(191)는 직사각형 형상을 가진 것으로 도시된다. 결론적으로, 모듈(194)은 직사각형과 같이 형성된다. 그러나, 성형 튜브(191)의 형상 및 모듈(194)의 대응되는 형상은 다수의 형상, 예를 들어 원형, 타원형 그리고 직사각형 또는 다른 형상으로도 될 수 있는 것으로 이해되어진다. 이러한 성형 튜브(191)는 공급 스풀(218)로부터 지퍼 실 메커니즘(220)을 수용하기 위하여 한 측부를 따라 형성된 채널(188)을 포함한다. 상기 도 10에서 도시된 바와 같이, 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이는 2개의 연동 지퍼 요소(222, 226)를 포함한다. 각각의 지퍼 요소(222, 226)는 연동 프로파일 부분과 탭 부분을 포함한다. 예를 들어, 제 1 지퍼 요소(222)는 탭 부분(223)과 볼록구조의 연동 프로파일 부분(male interlocking profile portion, 224)을 포함하는 반면, 제 2 지퍼 요소(226)는 탭 부분(227)과 오목구조의 연동 프로파일 부분(228)을 포함한다.
본 발명에 따라서, 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이는 지퍼 실 메커니즘(220)의 2개의 연동 프로파일 부분(224, 228)이 채널(188)을 통하여 하부로 나사연결되도록 한 측부를 따라 형성된 채널 트랙(188)을 가진 성형 튜브(191)의 상부 부분으로 안내된다(direct). 지퍼 실 메커니즘(220)의 연결된 탭 부분(223, 227)은 서로 중첩되지 않도록 롤러 메커니즘(190)에 의하여 성형 튜브(191)의 외부 주변 표면을 따라 벌려진다.
한 실시예에 있어서, 채널(188)은 성형 튜브(191)의 외부 주변 표면내부에 형성된 깊은 요홈(deep groove)을 포함한다. 따라서, 도 12a에서 도시된 바와 같이, 횡단면에서의 채널 트랙(188)은 성형 튜브(191)의 내부에 위치한다. 도 12b에 도시된 선택적 실시예에서, 채널 트랙(188A)은 성형 튜브(191)의 외부에 위치한다. 채널 트랙(188A)은, 성형 튜브(191)의 외부 주변 표면에 부착되고 외부주변표면을 따라 종방향으로 연장된 2개의 가열 밀봉 플레이트(246, 248) 사이의 간격을 포함한다.
패키징 필름(120)은(도11에 도시) 초기에 성형 튜브(191)의 주위에 종래의 방법으로 형성된다. 그러나 후방 가열 밀봉 바(250)를 이용하여 수직 후방 밀봉(251)과 한 장의 필름(120)을 밀봉하기에 앞서, 지퍼 실 메커니즘(220)의 각각의 탭 부분(223, 227)의 적어도 일부분은 패키징 필름(120)의 표면으로 밀봉되어진다. 따라서, 탭 부분(223, 227)은 수직 후방 밀봉(251)에 의하여 연속적으로 형성된 튜브의 내부 층(110)으로 밀봉되어진다. 도 12a와 도 12b에 도시된 바와 같이, 지퍼 가열 밀봉 바(240)는 지퍼 실 메커니즘(220)의 각각의 탭 부분(223, 227)의 오직 일부분 상에서 좁은 가열 밀봉(narrow heat seal)을 가하기 위하여 다수의 개별적인 가열 표면(예를 들어, 242, 244)을 포함한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 지퍼 가열 밀봉 바(240)는 후방 가열 밀봉 바(250)로부터 대략 90°정도 탈 위상되고(out of phase), 그 이상으로 위치한다. 성형된 튜브는 전진 메커니즘(advancing mechanism)(예를 들어 회전 벨트(260, 262)에 대한 마찰)에 의해 하부를 향하여 구동된다. 따라서, 성형된 튜브가 종래의 방법으로 성형 튜브(191)의 하부로 전진함에 따라, 성형된 튜브의 내부에 밀봉된 지퍼 실 메커니즘(220)도 또한 전진한다.
본 발명의 선호되는 한 실시예에 따라서, 지퍼 가열 밀봉 바(240)와 후방 밀봉 바(250)는 전진 수단과 연속적으로 그리고 서로 동시에 발생되도록 각각 왕복운동을 한다. 즉, 전진 수단은 관형 재료 패키징 필름(120)의 특정 길이를 전진하고, 정지하며, 지퍼 가열 밀봉 바(240)와 후방 가열 밀봉 바(250)는 수직 후방 밀봉(251)과 지퍼 실 메커니즘(220)으로 가열 밀봉이 가해진 패키징 필름(120)과 접촉하도록 각각 왕복운동한다. 그러나 도 11에 도시된 바에 있어서, 후방 가열 밀봉 바(250)와 지퍼 가열 밀봉 바(240)의 형상으로 인하여, 지퍼 실 메커니즘(220)의 적어도 일부분은 수직 후방 밀봉(251)으로 전해지기에 앞서 패키징 필름(120)으로 항상 접촉한다.
입면도로 도시된 성형 튜브(191)는 일반적으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치로 일체로 부착된다. 입면도로 도시된 것과 같은 종래의 한 쌍의 밀봉 죠우(108)는 도 11에서 도시된다. 밀봉 죠우 캐리지 상에서 성형 튜브(191)의 하부에 장착되어지는 상기 밀봉 죠우(108)는 도 11에 도시되지 않는다.
성형 튜브의 바닥에서, 신속 변경 모듈(194)은 필로우 파우치 또는 기립 백 제조로부터 일체로 구성된 지퍼 실을 가진 기립 패키지의 제조로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 재빠르게 변경시키도록 장착된다. 좀 더 상세히 기술하면, 신속 변경 모듈(194)은 일체로 구성된 지퍼 실을 가진 기립 패키지를 제조하기 위하여 상기 시술된 바와 같이 인장 삽입 메커니즘(202)과 2개의 성형 플레이트(204)를 포함한다.
추가적으로, 상기 실시예에 따라서, 모듈(194)은 힌지(205)에 대해 회전함에 따라 서로를 향하여 스윙할 수 있는 성형 플레이트(204)를 포함한다. 이러한 힌지(205)는 볼트(267)를 포함하며, 상기 볼트에 대해 숄더(269)가 회전한다. 상기 숄더(269)는 성형 플레이트(204)에 다시 부착되어진다. 상기 배열은 성형 플레이트(204)가 볼트(167)에 대해 회전하도록 하며, 도 11에 도시된 바와 같이, 가로 밀봉 죠우(108)에 의해서 성형 플레이트 아래에서 가로 밀봉이 형성되어질 때, 패키징 필름의 벗겨짐을 방지한다.
도 11, 13c 및 13d에 관하여 언급하면, 모듈(194)은, 모듈 채널 트랙(189)의 마주보는 측부에 위치된, 2개의 돌출 플레이트(192a, 192b)를 포함하는 인장 삽입 메커니즘(202)을 포함한다. 모듈(194)이 성형 튜브(191)의 바닥에 부착될 때, 모듈 채널 트랙(189)은 성형 튜브(191)에 형성된 채널(188)과 공동 배열되고(co-align), 연결된다. 본 발명에 따라서, 성형된 튜브가 인장 삽입 메커니즘(202)과 성형 플레이트(204)의 위쪽에서 전진함에 따라, 인장은 지퍼 실 메커니즘(220)의 연결된 탭 부분(223, 227)이 인장 삽입 메커니즘(202)의 2개의 돌출 플레이트(192a, 192b)의 주위에서 구부러지고, 성형 튜브(191)의 표면으로부터 떨어지도록 가해져 성형된 튜브의 내부 층(110)으로 밀봉된 연결된 태 부분(223, 227)의 2개의 부분들 사이에서 패키징 필름(120)은 볼록해진다(blousing). 도 5d에 도시된 바와 같이, 이러한 브라우싱(blousing)으로 인하여 지퍼 실 메커니즘(220)의 연동 프로파일 부분(224, 228)과 필름(120) 사이에 상부 공간(headspace, 201)이 형성된다. 상부공간(201)의 형성으로 패키지로 연속적으로 가해진 가로 밀봉의 밀봉 질이 개선된다.
일체로 구성된 지퍼 실을 가지는 수직 기립 파우치에 관하여 상기 신속 변경 모듈(194)의 실시예는 도 13a, 13b, 13c 및 13d에 의하여 도시된다. 내부 특징을 도시하기 위하여 부분적으로 절단되어져서 도시된 성형 튜브(191)의 바닥 아래에 매달리는 지퍼 실 삽입 신속 변경 모듈(194)을 도시하는 투시도이다. 도 13b는 상기 성형 튜브(191)의 바닥에 부착되어지는 도시된 상기 신속 변경 모듈(194)의 동일한 실시예의 단면도이다. 도 13b의 단면모습은 도 13a의 참조선 13b-13b를 따라서 취해진다. 도 13c는 신속 변경 모듈(194)로 포함되는 인장 삽입 메커니즘(202)의 투시도이다. 도 13d의 단면모습은 도 13c의 참조선 13d-13d를 따라서 취해진다.
도 11, 13a, 13b 및 13c에 따라서, 도시된 실시예는 수직 기립 파우치에 대해 상기 언급된 유사한 요소로서 동일한 기능을 수행하고, 인장 삽입 메커니즘(202)과 한 쌍의 성형 플레이트(204)를 포함하는 신속 변경 모듈(194)을 도시한다. 모듈(194)은 하기에서 기술되어지는 것과 같이, 성형 튜브(191)의 바닥에 부착되어진다.
도시된 실시예를 위한 모듈(194)은 먼저 성형 튜브에 일체로 되는 하나 또는 그 이상의 탭(196)을 모듈(194)에 일체로 되는 대응되는 구멍(193)으로 삽입함에 의해서 성형 튜브(191)의 바닥에 부착된다. 그 이후 디버터 텅(263)과 일체로 되는 탭 가이드(197) 속으로 디버터 플레이트(261)와 일체로 되는 다른 탭(195)을 위치시킴에 의해서 상기 모듈(194)은 결속되어진다. 도 13b로부터 명확하게 되는 바와 같이, 상기 디버터 텅(263)은 칼라(266)를 통하여 연장되는 핀(268)에 대해서 회전하게 된다. 상기 디버터 텅(263)이 도 13b에서 도시된 화살표 방향으로 회전하게 될 때, 탭 가이드(197)는 탭(195)을 따라 미끄러진다. 상기 탭 가이드(197)는 스프링(270)에 의해서 도 13b의 화살표에 의해 표시된 회전에 반대되는 방향으로 편향되어진다. 성형 튜브(191)의 마주보는 벽 내부 상에 맞추어지는 하나 또는 그 이상의 텅(264)의 덕분으로, 탭(196)의 부근에서의 성형 튜브(191)의 내부 영역 상에 압력이 유지되어진다. 결과적으로 모듈(194)이 적절하게 성형 플레이트(191) 베이스 상에 설치되어질 때, 탭(196)은 그 각각의 구멍(193)에 유지한다. 이와 유사하게, 디버터 플레이트 탭(195)은 탭 가이드(197) 내의 그 위치를 유지한다.
상기에서 기술된 본 발명의 이전 실시예와 같이, 도시된 모듈 실시예 또한 디버터(261)를 포함한다. 상기 디버터는 수직 거싯 영역으로부터 제품을 벗어나게 유지하기 위하여 디버터 텅(263)과 결합하여 사용되어진다. 상기 디버터(261)는, 상기에서 이미 기술된 바와 같이, 성형 플레이트(204)에 의해서 형성된 거싯으로부터 제품을 벗어나게 유지하기 위한 목적으로 제공될 뿐만 아니라 기체 충전 채널로서 사용되어질 수 있다.
도 11에 도시된 본 발명의 신속 변경 모듈(194)을 가지는 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는 밀봉 죠우(108)가 바닥 가로 밀봉을 형성하고, 제품이 성형 튜브(191)를 통하여 패키징 필름의 밀봉된 튜브(한 측부에는 주름을 가지며, 다른 측부에는 지퍼 실을 가진다)의 내부로 유입되고, 상부 가로 밀봉이 형성되어 패키지를 완성시키도록 상기 종래 기술에 기술된 바와 같이 기본적으로 작동된다.
그러나, 종래의 패키지와 출원인의 패키지의 실시예 사이의 주된 차이점은, 기술된 고정 메커니즘을 이용하여 한 측부(이후에 형성된 패키지의 바닥이 되는) 상에서 주름이 형성되어지고, 기술된 고정 인장 삽입 메커니즘(202)과 채널(188)을 이용하여 길이 지퍼 실 메커니즘(length zipper seal mechanism, 220)이 다른 측부(이후에 형성된 패키지의 상부가 되는)의 내부 층(110)으로 밀봉되고, 본 발명에서 이용되는 패키징 필름상의 그래픽은, 형성된 패키지가 일반적으로 상부에서는 지퍼 실 단부와 바닥에서는 주름을 가진 단부 상에 세워지게 될 때 그래픽이 소비자에 의해 판독되어 질 수 있도록 방향 설정되는 것이다.
도 6a, 6b, 6c 및 11에 관하여 기술된 바와 같이, 터커 바(106)를 패키징 필름 튜브로부터 이격되도록 이동시키는 기능과 조합되어 사용되도록 신속 변경 모듈은 본 명세서에 설명되며, 인장 스크류(162)의 사용을 인해 규격의 필로우 파우치 형상으로부터 수직 기립 파우치 형상(또는 편평한 바닥 백 형상) 또는 일치로 구성된 지퍼 실을 가진 기립 패키지를 제조하기 위한 형상으로 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치는 변환될 수 있으며, 몇몇의 단순한 단계를 통하여 비교적 단시간에 다시 되돌아간다. 이미 기술된 발명은 백을 제조하는 동안 이동하는 임의의 추가적인 부분이 요구되지 않는다. 결론적으로, 본 발명은 작동자가 일체로 구성된 지퍼 실을 가진 표준 필로우 파우치 백, 수직 기립 파우치 또는 평편한 바닥 백을 용이한 변경과 담보된 유지관리가 거의 없이, 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 간단하고, 효과적으로 효율적인 변형을 제공하여 종래에 기술에 대한 개선점이 된다.
본 발명은 선호되는 실시예에 대해 기술하고, 도시하고 있지만, 본 발명의 범위와 사상으로 벗어남이 없이 변형물이 수용될 수 있으며, 그 외의 적용물도 형성될 수 있고, 형상과 세부 항목에 있어서 다양하게 변경될 수 있다는 것을 종래 기술의 당업자들은 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 일체로 구성된 지퍼 실을 가지며 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 있어서,
    a) 성형 튜브(101)의 하부에 위치한 출구 부분 및 상기 성형 튜브의 상부에 위치한 입구 부분을 가진 성형 튜브를 포함하고,
    b) 상기 성형, 충진 및 밀봉 장치를 향해 지퍼 실 메커니즘(220)의 서플라이(supply)를 분배하기 위한 공급스풀(218)을 포함하며, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)은 연동하며 마주보는(interlocking opposing) 제 1 및 제 2 지퍼요소(222, 226)를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 지퍼요소(222, 226)는 제 1 및 제 2 지퍼요소(222, 226)상에서 볼록구조와 오목구조를 가진 연동 프로파일 부분(224,228) 및 상기 연동 프로파일부분으로부터 멀어져 연장되는 탭 부분(223,227)을 각각 포함하며,
    c) 상기 입구 부분으로부터 상기 출구 부분까지 상기 성형 튜브(101)의 종방향 축을 따라 연장되고 상기 성형 튜브(101)의 표면에 형성되는 채널(188)을 포함하며, 상기 채널(188)은 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 연동 프로파일 부분(224,228)을 수용하며,
    d) 상기 성형 튜브(101)의 외부 표면에 서로 근접하게 배열되도록 제 1 및 제 2 탭 부분(223,227)을 서로 떨어져 벌리기 위한 롤러 메커니즘(190)을 포함하고,
    e) 열가소성 필름과 근접한 표면에 각 제 1 및 제 2 탭 부분(223,227)의 일부분을 밀봉하기 위한 제 1 지퍼가열 밀봉바(240)를 포함하고,
    f) 상기 성형 튜브(101)에 대해 상기 열가소성 필름의 시트(thermoplastic sheet)를 관형상으로 성형하기 위한 성형장치(former mechanism)를 포함하며,
    g) 필름 튜브를 형성하도록 상기 열가소성 필름의 상기 관형상위에 후방 밀봉(251)을 형성하기 위한 후방 가열 밀봉바(250)를 포함하고,
    h) 상기 필름 튜브에 주름을 형성하기 위한 주름형성장치를 포함하며,
    i) 상기 필름 튜브에 가로 밀봉을 형성하기 전에 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 상기 연동 프로파일 부분(224,228)과 상기 필름 튜브의 내부 표면 사이에 공간을 형성하기 위한 공간형성장치를 포함하고,
    j) 상기 필름 튜브 상에 가로 밀봉(131,133)을 형성하기 위한 한 쌍의 가열 밀봉 죠우(108)를 포함하며, 상기 밀봉 죠우(108)는 상기 필름 튜브로부터 상기 기립패키지를 절단하기 위한 절단 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주름 형성 장치는, 쌍을 이루는 제 1 성형 플레이트 들사이에 배열되고 조절가능하며 고정된 터커 바(106,107)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 공간 형성 장치는 상기 성형 튜브(101)의 표면에 형성된 상기 채널(188)의 마주보는 측부에 위치하고 쌍을 이루는 제 2 성형 플레이트를 포함하고, 각각의 상기 제 2 성형 플레이트는 상기 성형 튜브(101)의 상기 종방향축에 평행한 제 1 변부 및 상기 성형 튜브의 상기 종방향축으로부터 떨어지도록 돌출한 제 2 변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  4. 성형 튜브를 가지고 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치에 있어서,
    상기 성형 튜브(191)의 하부에서 연장되고 제거 가능하게 부착될 수 있는 신속 변경 모듈(194)을 포함하며, 상기 신속 변경 모듈은
    인장 삽입 메커니즘 및 쌍을 이루는 성형 플레이트(204)들을 포함하고,
    상기 인장 삽입 메커니즘은 채널(188)을 포함하며, 상기 채널은 상기 성형 튜브(191)의 종방향 축에 평행하고,
    상기 쌍을 이루는 성형 플레이트(204)들사이에 위치하며 조절 가능하고 고정된 터커 바(106)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 인장 삽입 메커니즘 및 쌍을 이루는 성형 플레이트는 상기 성형 튜브의 마주보는 측부 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 성형 튜브와 신속 변경 모듈의 둘레에서 튜브에 형성된 패키징 필름에 대해 가압된 기체를 불어 날리기(blow) 위한 메커니즘을 추가적으로 포함하고, 상기 기체는 상기 쌍을 이루는 성형 플레이트들 사이의 지점에서 패키징 필름의 상기 튜브의 외부에 대해 불어 날려지며, 상기 메커니즘은 상기 터커 바에서 가압된 기체 소스와 연통(communication)되는 포트구멍(186)을 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 터커 바는 불소중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 쌍을 이루는 성형 플레이트는 힌지를 포함하고, 상기 힌지로 인하여 가로 밀봉이 형성되는 동안 패키징 튜브를 좁히기 위하여 서로를 향해 보상되도록 상기 힌지에 대하여 상기 쌍을 이루는 성형 플레이트는 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 신속 변경 모듈은 상기 성형 튜브로 일체로 구성되는 탭을 상기 신속 변경 모듈로 일체로 구성되는 대응 구멍으로 삽입함에 의하여 상기 성형 튜브로 부착 가능한 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치.
  10. 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치상에서 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    a) 패키징 필름의 연속적인 시트를 상기 성형, 충진 및 밀봉 장치를 향하여 공급하는 단계를 포함하고,
    b) 상기 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치를 향해 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이를 분배하는 단계를 포함하며, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)은, 마주보며 연동되는 조합(interlocking opposing combination)으로, 제 1 연동 프로파일부분(224) 및 제 1 연동 프로파일부분으로부터 떨어져 연장되는 제 1 탭부분(223)을 가진 제 1 지퍼요소(222)와, 상기 제 1 연동 프로파일부분(224)과 서로 연동되는 제 2 연동프로파일 부분(228) 및 상기 제 2 연동프로파일부분으로부터 떨어져 연장되는 제 2 탭부분(227)을 가진 제 2 지퍼요소(226)를 포함하고,
    c) 상기 패키징 필름을 상기 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형 튜브(101)에 대해 관형상으로 성형하는 단계를 포함하며,
    d) 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이를 상기 성형 튜브(101)에 평행한 방향과 상기 성형 튜브(101)와 상기 패키징 필름 사이의 공간으로 종방향으로 공급하는 단계를 포함하고,
    e) 상기 관형상을 종방향으로 밀봉하기 전에 상기 탭 부분(223,227)의 일부분을 상기 패키징 필름에 부착시키는 단계를 포함하며,
    f) 상기 지퍼 실 메커니즘(220)을 둘러싸는 튜브를 제조하기 위하여 상기 패키징 필름에서 종방향 후방 밀봉(251)을 형성하는 단계를 포함하고,
    g) 상기 필름 튜브를 가로 밀봉하기 전에 패키징 필름의 상기 필름 튜브에 수직 주름을 형성하는 단계를 포함하며,
    h) 상기 필름 튜브를 가로 밀봉하기 전에 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 상기 연동 프로파일 부분(224,228)과 상기 필름 튜브의 내부 표면 사이에 공간을 형성하는 단계를 포함하고,
    i) 상기 필름 튜브상에 제 1 가로 밀봉(131,133)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 가로 밀봉(131,133)은 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 일부분과 상기 수직 주름의 일부분을 포함하고, 상기 제 1 가로 밀봉(131,133)은 상기 수직 주름과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하며, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하고,
    j) 단계 a) 내지 단계 i)에 의해 부분적으로 형성된 패키지내부로 제품을 떨어뜨리는 단계를 포함하고,
    k) 상기 필름 튜브 상에서 제 2 가로 밀봉(131,133)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 가로 밀봉(131,133)은, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 일부분과 상기 수직 주름의 일부분을 포함하고, 상기 제 2 가로 밀봉(131,133)은 상기 주름과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하며, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하고,
    l) 상기 제 2 가로 밀봉(131,133)에서 상기 필름튜브로부터 상기 패키지를 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 패키징 필름은 상기 패키징 필름의 이동 방향과 수직방향으로 설정된 레터링(lettering)을 가지는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, m) 수직방향으로 설정된 상기 레터링과 상기 주름 상에 상기 패키지를 세우는(standing up) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 단계 g)의 주름은 한 쌍의 성형 플레이트들 사이에 위치하며 조절 가능하고 고정된 하나 이상의 터커 바에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 터커 바는 불소 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 단계 h)의 공간은 상기 성형 튜브로부터 떨어지게 상기 지퍼 실 메커니즘의 탭 부분을 돌출시키고, 상기 성형 튜브에 평행한 방향으로 상기 지퍼 실 메커니즘의 연동 프로파일 부분을 안내하여 형성되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 패키지를 제조하기 위한 방법.
  16. 삭제
  17. 수직성형, 충진 및 밀봉 장치상에서 두 개의 측면변부들을 가진 열가소성 필름의 시트로부터 재밀폐 가능한 가요성의 기립 용기를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 연동하고 마주보는 제 1 및 제 2 지퍼요소(222,226)를 가진 지퍼 실 메커니즘(220)의 길이를 분배하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 지퍼요소(222,226)는 서로 마주보는 상기 제 1 및 제 2 지퍼요소상에서 서로 연동하고 볼록구조와 오목구조를 가지는 연동 프로파일(224,228)들 및 상기 연동 프로파일(224,228)들로부터 떨어져 연장되는 탭부분(223,227)을 포함하며,
    b) 상기 수직 성형, 충진 및 밀봉 장치의 성형 튜브(101)의 표면에 형성된 종방향의 채널(188)을 따라 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 상기 연동 프로파일 부분(224,228)을 종방향으로 공급하는 단계를 포함하고,
    c) 상기 성형 튜브(101)의 표면과 근접하도록 상기 탭 부분(224,227)을 벌리는 단계를 포함하며,
    d) 상기 성형 튜브(101)를 향해 상기 열가소성 필름을 연속적으로 공급(feed)하는 단계를 포함하고,
    e) 상기 지퍼 실 메커니즘(220)과 상기 성형 튜브(101)의 표면 주위에 상기 열가소성 필름을 종방향으로 감싸는 단계를 포함하며,
    f) 상기 탭부분(223,227)과 근접한 상기 열가소성 필름의 표면에 각각의 상기 탭 부분(223,227)의 일부분을 밀봉하는 단계를 포함하고,
    g) 단계 f)다음에 계속해서 상기 열가소성 필름을 튜브로 성형하는 단계를 포함하고, 상기 튜브는 상기 패키징 필름의 내부층(110)에 밀봉되고 패키징 필름위에 종방향으로 배열된 심(seam)을 가진 탭 부분(223,227)을 가지며, 상기 심은 서로 중첩되는 상기 측면 변부들을 포함하고,
    h) 종방향 후방 밀봉(251)에 상기 2개의 측면 변부를 밀봉하여 상기 열가소성 필름을 튜브로 성형하는 단계를 포함하며,
    i) 상기 튜브를 가로 밀봉하기 전에, 패키징 필름의 상기 튜브에 수직 주름을 형성하는 단계를 포함하고,
    j) 상기 튜브를 가로 밀봉하기 전에, 상기 튜브의 상기 내부층(110)과 상기 필름의 상기 근접한 표면에 밀봉된 각각의 상기 탭 부분(223,227)의 일부분 사이에 공간을 형성하는 단계를 포함하며,
    k) 상기 필름 튜브 상에 제 1 가로 밀봉(131,133)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 가로 밀봉(131,133)은 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 일부분과 상기 수직 주름의 일부분을 포함하고, 상기 제 1 가로 밀봉(131,133)은 상기 주름과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하며, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하고,
    l) 단계 a) 내지 단계 i)에 의해 부분적으로 형성된 패키지내부로 제품을 떨어뜨리는 단계를 포함하고,
    m) 상기 필름 튜브 상에서 제 2 가로 밀봉(131,133)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 가로 밀봉(131,133)은, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 일부분과 상기 수직 주름의 일부분을 포함하고, 상기 제 2 가로 밀봉(131,133)은 상기 주름과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하며, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)과 상기 필름 튜브의 모든 층을 함께 밀봉하고,
    n) 상기 제 2 가로 밀봉(131,133)에서 상기 튜브를 절단하여 내부 변부를 따라 밀봉된 지퍼 실 메커니즘(220)을 가진 가요성의 기립 패키지를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 용기를 제조하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 열가소성 필름은 상기 필름의 이동 방향에 수직방향으로 설정된 레터링을 가지는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 용기를 제조하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 단계 i)의 수직 주름은 한 쌍의 성형 플레이트 사이에 위치하고 조절가능하며 고정된 하나 이상의 터커 바에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 용기를 제조하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 터커 바는 불소중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 용기를 제조하는 방법.
  21. 제 17 항에 있어서, 단계 j)의 공간은, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 탭 부분(223,227)이 상기 성형 튜브로부터 떨어져 돌출되는 동안, 상기 지퍼 실 메커니즘(220)의 연동 프로파일 부분(224,228)을 상기 성형 튜브와 평행한 방향으로 안내하여 형성되는 것을 특징으로 하는 재밀폐 가능한 가요성의 기립 용기를 제조하는 방법.
  22. 삭제
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