CN103193023B - 薄膜袋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一多层薄膜袋（1），其用于储存食品，特别是浓缩饮料，具有一袋层（7），其包括至少一个外层（10）、一个阻隔层（9），例如，阻隔氧和/或光，以及一内层（8），其特征在于，所述多层薄膜袋包括在薄膜袋上的一预先确定的断裂点（2），其在压力下撕开，例如在压力超过100kPa、150kPa、200kPa、400kPa或500kPa，没有任何薄膜袋的部分撕下。

Description

薄膜袋

技术领域

本发明涉及用于储存产品的薄膜袋，特别是食品，如与水混合的（不起泡的或富含CO2的）浓缩饮料，如软饮料。本发明还进一步涉及排空薄膜袋的方法。

背景技术

多层薄膜袋已是众所周知，例如，在EP0473517中描述了在激光的作用下，薄膜袋运用剥除型（tear-off）接缝，这样，用户可以更轻松地打开它。但是，EP0473517中描述的由机器打开薄膜袋是很麻烦的。

在USD642068S文件中，把产品放入容器中后，通过热过程将一不透氧气的箔焊接到容器上。但是，容器本身并不包含任何防氧膜。容器的生产、灌装和密封需要多个工艺步骤，因此复杂而且昂贵。产品的粘度只限于液体和自由流动的产品，因为它们可以很容易地被冲出或压出容器。对于这种情况，所需要的复杂装置随后混合产品，例如，把水混合到饮料中。这样当产品流过容器没有消毒的边缘时，也就增加了细菌的污染。

发明内容

因此，本发明的目的是提供了一薄膜袋、一方法以及一设备，这样，它就能够几乎不留下任何残留物地排空无定形薄膜袋，并且其中，薄膜袋还包括光和/或氧气的阻隔物，而且是微生物安全处理的。

根据本发明权利要求1的多层薄膜袋、权利要求11的方法和权利要求16的设备可以实现。有利的实施例和进一步的改进是从属权利要求的主题。

根据本发明的具有袋层（bagwall）的多层薄膜袋，其中袋层包括至少一个外层、一个阻隔层，例如阻隔氧气和/或光，以及一个内层，所述内层包括薄膜袋层内的一弱化（weakening），其在压力的作用下，以受控的方式可以作为预先确定的断裂点撕开，例如在压力超过100kPa、150kPa、200kPa、400kPa或500kPa，即，特别是例如，在工艺过程中没有任何薄膜袋的部件分离。

这样做的好处是，不管薄膜袋的形状如何，都可以很容易地和安全地机械倒空而几乎没有留下任何残留物，并且没有分离的薄膜袋部件影响和选择性地对后续方法及产品处理步骤造成微生物污染。

作为预先确定的断裂点的弱化，其有利地居中附在薄膜袋的外层上，并且例如，在光的作用下制造，有利地，所述弱化可具有一延长，其小于预先确定的断裂点所在外层侧上的延长的一半、三分之一或四分之一。在薄膜袋外层中心的预先确定的断裂点的位置可以促进在压力下薄膜袋的机械排空，因此可以更好地确保，例如，所述弱化或预先确定的断裂点分别位于排空室的出口孔的上方，不管薄膜袋在一个平面上的旋转。但是，在薄膜袋外层上的预先确定的断裂点的非中心位置也是可以想象得到的。

有利地，薄膜袋可以具有矩形的形状和包含至少一个焊缝，其用于在薄膜袋被填满后封闭薄膜袋，焊缝/多条焊缝抵抗高于上述压力范围的压力，导致预先确定的断裂点的一开口。

此外，预先确定的断裂点可以包括一盖子，例如一保护膜，防止通过粘合剂固定的污染物和污迹，以及一盖子的舌，其用于在排空前，手动或机械地移除盖子。

此外，薄膜袋外层中的预先确定的断裂点的深度没有到达比阻隔层深，这是有利的。这有利于确保储存在薄膜袋中的产品不受光或氧气的影响，在打开之前，光或氧气可以渗透进入预先确定的断裂点的区域。

优选地，薄膜袋具有小于长度和宽度尺寸的高度尺寸。

同样地，薄膜袋可以提供一位置检测标记。这有助于在排液装置中，薄膜袋正确位置和方向的核查。

有利地，在压力的作用下，预先确定的断裂点可以向外凸出而在被撕开/撕开前形成一外凸形状（outwardshape）。然后，薄膜袋在轻松的压力下被撕开后，其可以更容易地并几乎完全地被排空而不留下任何残留物。

此外，在排空过程中，袋层由于预先确定的断裂点而凸出可能是有利的，这样，排空后，预先确定的断裂点以防滴的方式封闭。

根据本发明，薄膜袋中储存粘度大于100mPa的液体，可以因此基本地排空而不留下任何残留物。

本发明进一步有利的实施例中，可以想到的是，少量气体，例如气泡，位于在平躺容器中的侧壁，该侧壁位于预先确定的断裂点的上方及对立面，并且当薄膜袋被排空时，其会冲洗任何产品的预先确定的断裂点的出口孔。

根据本发明，排空薄膜袋可以通过以下排液装置的方法实现。

在这一过程中，薄膜袋放置到排空室中，优选地其几何尺寸可以进行调整，根据薄膜袋的宽度和高度，调整排空室的宽度和长度，并且通过加压装置，例如通过加压装置降低到薄膜袋上，施加压力到薄膜袋上，这样，形成凸出，当薄膜袋预先确定的断裂点一侧的薄膜袋层过度膨胀，则打开预先确定的断裂点，例如，在其中心，而薄膜袋被排空，几乎没有留下任何残留物。

此外，当施加压力时，通过加压装置上的可压缩垫子，可以横过薄膜袋的表面均匀地分散压力。

有利地，当加压装置降低时，加压装置的垫子可以膨胀到薄膜袋层的凸出中，因为在排空室的出口孔区域中没有阻力的形成，并且可以将薄膜袋中储存的产品几乎完全压出。

当所述薄膜袋通过薄膜袋内的气泡被排空时，所述气泡位于排出位置处袋高的最上点，也可能将产品残余物冲出薄膜袋。

而且，在薄膜袋被排空后，将薄膜袋排出到产品室中/上，并冲洗产品室，例如使用混合水（不起泡的或混有CO2的）是可能的。

附图说明

以实施例的方式显示附图：

图1a是一个薄膜袋示范性设计的三维视图；

图1b是图1薄膜袋的俯视图；

图1c是贯穿薄膜袋层的截面图；

图1d是不同形状的预先确定的断裂点的俯视图；

图2是一个盖子的三维视图；

图3a是具有一插入薄膜袋的排空装置部分侧视图；

图3b是在排空薄膜袋的过程中一个步骤快照的截面图；

图3c是冲洗步骤快照的截面图；

图4是排空的薄膜袋的三维视图；

图5是排液装置部分的侧视分解图。

具体实施方式

图1a显示了一个多层薄膜袋1实施例的三维视图，其具有在光的作用下制造的一预先确定的断裂点。在这里，薄膜袋1的高度3a比其长度3b和宽度3c小。

图1b以实施例的方式显示了薄膜袋的视图，预先确定的断裂点位于图1薄膜袋的一侧。例如，预先确定的断裂点位于薄膜袋的底部6。

在这个例子中，容器的长度3b和宽度3c具有相同的边长，但是，薄膜袋1的几何形状也可以设计成另一种形状，如矩形、多边形或圆形。在容器1的底部6上的预先确定的断裂点2的弱化位置可以有利地设于对角线4上和/或有利地在薄膜袋1的中心5上。但是，也可以想象其他预先确定的断裂点2的弱化位置，既不在中心也不在对角线上。为了确保操作员/机器相对于插入的平面，不管其旋转，能正确地把容器1放在排空室24中，薄膜袋1可以提供一位置检测标记2a作为标记。例如，该位置检测标记可以设计成袋层中的划痕，如孔、画、印迹、贴纸等。

图1c显示了贯穿多层薄膜袋层7的部分视图。薄膜袋层的内壁层8可以有利地由热塑性塑料组成，例如PE、PP、PET、PA或其他自然橡胶或橡胶，并且可焊接。优选地，在低压缩力的延长性是大于1牛顿，但小于100牛顿，优选是20牛顿。

一中央阻隔层9起到保护产品33的作用，其用于屏蔽掉光辐射和/或气体扩散，例如氧扩散，并且可以由例如，铝组成。

和内壁层8一样，薄膜袋层7的外壁层10也可以有利地由热塑性塑料组成，例如PE、PP、PET、PA或其他自然橡胶或橡胶，并在大于1牛顿，但小于100牛顿，优选是20牛顿的低压缩力下具有延长性。

在一示例性实施例中，薄膜袋可以具有40μmPE的内壁层8、7μm铝的阻隔层9和12μmPET的外壁层。所有这些厚度规格可以有向上或向下10%或20%或更多的不同，即PE层的厚度可以为例如40μm±10或20%，但也可以更大。

在光的作用下，被制造为预先确定的断裂点2的弱化可以有一深度11，其有利地一直到阻隔层9的表面，从而使用于打开薄膜袋层7的压力施加是最少的，此时阻隔层的功能不受影响或受到很少影响。然而，预先确定的断裂点2也可以由其他方法产生，例如，通过刮痕。

当预先确定的断裂点2产生时，至少最底下阻隔层9的完整性可以由Nd:YAG或CO2激光光源的方法来确保。

图1d显示了由光的作用产生的不同示例性形状13a的预先确定的断裂点2的俯视图。对于不同形状13a的选择，从预先确定的断裂点2的中心14开始的最大弱化是有利的，当薄膜袋1从预先确定的断裂点2开始打开时，从而产生了统一的凸出30，并因此能实现统一的向外形状13，及影响产物的喷射角41。但是，预先确定的断裂点2的最大弱化可以不从其中心开始，也可以使用其他形式。但是，星形13是一优选的预先确定的断裂点形状。

图2显示了一示例性盖子15的三维视图，盖子15覆盖薄膜袋1的预先确定的断裂点2。例如，预先确定的断裂点2的盖子15的大小由排空室24的横截面积决定，因此，在由操作员/机器运输或操作的过程中，在排空室中与产品接触的点会保持卫生和清洁。这样，在排空薄膜袋1的过程中，由微生物造成的产品33的细菌污染可以避免。例如，通过粘合剂的方式，盖子15可以固定在薄膜袋1上，并且为了方便操作员/机器的操作以从袋层移除盖子，所述盖子15还包括一盖子的舌16，其并不是通过粘合剂的方式固定到薄膜袋的，而是能被掀起，这样，通过抓住盖子的舌并牵拉，可以分离盖子15。

图3a显示了具有插入排空室24的薄膜袋1的示例性排液装置17部分侧视图，以及加压装置18停留/靠在排液装置上。薄膜袋1的示例性定位导致气泡34位于薄膜袋预先确定的断裂点的对面。排空室24可以具有至少一个出口孔36，其通过产品室32连接。此外，加压装置18可以包括一可压缩的垫子21。同样的，排空室24可以有一冲洗连接，通过该连接可以冲洗产品室或排空室的部分以及薄膜袋的部分，例如，用混合水（不起泡的或混有CO2的）。

图3b显示了在排空插入的薄膜袋1的过程步骤快照中，一示例性排液装置17的侧面截面图。

通过加压装置18的加压作用，容器壁7可以延伸进入排空室的出口孔36中并在这过程中形成凸出30，从而导致预先确定的断裂点2破裂处的延长部分超出并打开薄膜袋1，这样产品33就能流出薄膜袋。有利地，加压装置的加压动作可以慢慢地增加，例如，在5到30秒，或在1到100秒内，从0增加到200kPa，或从0增加到500kPa或更多，例如为了能够更好地实现喷洒现象，例如，通过限制产品从薄膜袋喷出的产品喷射角小于180°。

排空装置可以设计成这样:加压装置可以以受控的方式设置。在这一过程中，加压装置使用合适的方法来调整位置，这种定位不受薄膜袋的存在与否所影响。例如，加压装置备是以一预设并连续可变的速度移动的，这不受薄膜袋的存在与否所影响。预设的速度可以是，例如0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20或40毫米/分钟或更多。预设的速度也可以低于这些值中的一个。

例如，在5到30秒或1到100秒内，压力的变化可以从0到200kPa或从0到500kPa。这将有助于实现一受控制的压力在薄膜袋中增大，并因此可以避免加压装置的突然或不受控制的降下，并可以避免伴有意外的容器突然打开。对于这种情况，例如，通过液压方式或电动方式来移动加压装置，其中加压装置的的运动速度以一定义的液压加压流速/推进剂到液压缸或马达中，以使得加压装置移动，或以一定义的马达运转速率（例如一电动马达，例如一步进或异步电动机）来定义。例如，如上文所解释的，通过由电动马达或液压驱动的螺纹杆的方式，也可以实现加压装置的控制或加压。

例如，实现控制的薄膜袋排空操作需要一最小的速度，0.05、0.10、1.00或20毫米每分钟，例如，确保一缓慢并控制的薄膜袋打开，速度低于最高速度100、200或500毫米每分钟。

加压装置可以具有一可压缩的垫子32，当加压装置降低/压下时，垫子32在这过程中延伸到凸出23中，达到排空室32的出口孔36的区域中，没有遇到阻力，并且能以这种方式将产品残留物压出薄膜袋，特别是在已基本被排空的薄膜袋的预先确定的断裂点的凸处31中。

图3c显示了在用混合水/混合剂冲洗的过程快照中，一示例性排液装置17的侧面截面图。通过冲洗水进口39，可以冲洗薄膜袋30的凸出和薄膜袋预先确定的断裂点的向外形状以及排空室和产品室的部分，例如，水与CO2混合，这样，几乎不会有产品残留物留下。因此，在混合罐43中可以找到例如充当混合饮料的产品和冲洗剂。

图4显示了几乎完全排空的示例性薄膜袋1的三维视图，其具有围绕预先确定的断裂点的中心14的统一的向外形状31，预先确定的断裂点通过加压操作/加压在沿薄膜袋的突出30的形成过程中伸展产生。

图5显示了排空薄膜袋1的一示例性装置17的侧面截面图。优选地，排液装置17由排空室24组成，排空室24的几何尺寸可以适合于容器1长度3b和宽度3c的尺寸，这样，装满产品的容器1可以插入到排空室中，几乎没有任何空隙。这里，加压装置到内壁25周围的距离26可在0.01毫米到20毫米之间，但优选地是1±0.5毫米。从而可以避免在加压过程中，容器压进去和/或被夹在排空室和加压装置18之间的距离26内。排空室24的形状可以是，例如，矩形或正方形，其中排空室24可以，例如，形成一盘子，其侧壁设计或内壁25分别高于平坦地插入的装满产品的容器。

排液装置可包括一加压装置18，例如，配有一压力板或活塞18a，其几何尺寸略小于排空室24的周围内壁25，但优选地，它可以准确匹配地插入到排空室中。

通过加压装置，压力可以施加在插入排空室中的容器1上。这里，容器可以突出到排空室的产品出口孔中，直到预先确定的断裂点打开并排空容器。例如，相对于图3b，如上文所述，加压装置的驱动器可以设计成通过液压方式或电动方式。

加压装置在其底部位置可以包括一可压缩的垫子21，例如气垫或弹性体，通过它们可以施加压力到薄膜袋上。在这一过程中，可压缩的垫子可以反映出容器的轮廓，从而在容器上和可能的焊缝上形成均匀的压力分布，并且可以实现容器的打皱（pleat）。

排空室24可以包括产品出口的开口36，例如，开口36位于排空室的底部27中央。但是，也可以有多个开口。

当使用配有可压缩垫子21的加压装置36施加压力到装满产品的容器上时，垫子可以延伸到排空室的产品出口孔36中，从而更好地排空容器。

例如，其体积35可以接收完整产品33的产品室32可连接所述开口36，其中产品33设置在薄膜袋1中。此外，产品室可以包括一产品室出口孔38，例如在产品室的垂直方向，或例如，在向下的重力方向，其中出口孔38可以有一比产品室更小的部分；例如，出口孔的横截面小于产品室横截面的1%至90%，从而产生产品积聚（back-up）42。例如，产品室的宽度，如直径30毫米，而优选的出口孔为，如6毫米。例如，产品室出口孔38的设计可以在重力的方向上成圆锥形的延伸。

此外，产品室的开口35可以包括一冲洗连接39的入口40，例如正好在排空室24的底部。优选地，例如，入口可以成切线地设计。在容器已被排空后，例如混有CO2的混合水可以通过冲洗连接39和入口40，提供给产品室和/或排空室产品出口孔36的正下方区域，而产品室则可以这种方式冲洗。

此外，用于接收产品33和/或混合的/冲洗水的混合罐43可以布置在出口孔38的下方。

此处所使用的参考数字如下：

1薄膜袋/多层薄膜袋

2预先确定的断裂点

2a薄膜袋的位置检测

3a薄膜袋的高度

3b薄膜袋的长度

3c薄膜袋的宽度

4对角位置

5薄膜袋的中心

6薄膜袋的底部

7薄膜袋的壁/袋层

8薄膜袋的内壁层

9薄膜袋的阻隔层

10袋层的外壁层

11预先确定的断裂点的深度

12预先确定的断裂点的宽度

13星形的预先确定断裂点

13a不同形状的预先确定断裂点

14预先确定的断裂点的中心

15预先确定的断裂点的盖子

16盖子的舌

17薄膜袋的排液装置

18排空薄膜袋的加压装置

18a加压装置的活塞/压板

19加压装置的尺寸

20加压装置的外缘

21加压装置的垫子

22可压缩的垫子

23压缩的垫子的凸出

24排空室

25排空室的内壁

26排空室壁和加压装置之间的距离

27排空室的底部

28容器在排空室底部的密封

29空的薄膜袋

30空的或基本是空的薄膜袋的凸出和/或预先确定的断裂点打开前薄膜袋的凸出

31空的或基本是空的薄膜袋的预先确定的断裂点的向外形状

32排液装置的产品室

33薄膜袋中的产品

34薄膜袋中的起泡

35排空室的体积

36排空室的出口孔

38产品室的出口孔

39产品室的冲洗连接

40冲洗连接的切向入口

41在薄膜袋排空过程中产品的喷射角

42产品室中的产品积聚

43混合罐

Claims (19)

1.多层薄膜袋(1)，其用于储存食品，具有一袋层(7)，所述袋层(7)包括至少一个外层(10)、一个阻隔层(9)，以及一内层(8)，所述阻隔层(9)设置为用于阻隔氧和/或光，其特征在于，所述多层薄膜袋包括在多层薄膜袋上的一预先确定的断裂点(2)，所述断裂点(2)在超过100kPa、150kPa、200kPa、400kPa或500kPa的压力下向外凸出和撕开，而没有任何多层薄膜袋的部分撕下，其中所述预先确定的断裂点(2)位于多层薄膜袋(1)的外层(10)上，且所述预先确定的断裂点位于外层(10)的中心。

2.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，所述多层薄膜袋具有长方形形状和/或在至少一侧包括一焊缝，焊缝/多条焊缝承受的压力在导致所述预先确定的断裂点打开的压力范围之上。

3.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，所述预先确定的断裂点包括一防止污染的盖子(15)，其中所述盖子通过粘合剂固定，并包括一盖子的舌(16)，其中，通过盖子的舌(16)手动地或机械地移除盖子(15)。

4.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，所述预先确定的断裂点(2)由光的作用产生。

5.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，所述多层薄膜袋外层中的所述预先确定的断裂点(2)的深度不超过阻隔层(9)上表面与外层(10)之间的距离。

6.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，所述多层薄膜袋具有的尺寸是，其高度比长度和宽度都要小。

7.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，所述多层薄膜袋包括一位置检测标记。

8.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，在所述预先确定的断裂点(2)被撕开/打开前，在压力的作用下，所述预先确定的断裂点(2)向外凸起，并形成一凸出。

9.根据权利要求1所述的多层薄膜袋(1)，其特征在于，其中所述食品是浓缩饮料。

10.基本不留下任何残留物地排空前述权利要求其中一项所述的多层薄膜袋(1)的方法，包括多层薄膜袋放置到排空室(24)中，其中，相对于排空室的宽度和排空室的长度，排空室的几何尺寸适合多层薄膜袋的宽度和多层薄膜袋的长度，并且通过加压装置施加压力到多层薄膜袋上，从而形成一凸出(30)，当在预先确定的断裂点侧的多层薄膜袋层(7)过度膨胀，则打开在其中心预先确定的断裂点，而多层薄膜袋基本被排空，几乎没有留下任何残留物，其中所述加压装置(18)以一预先定义的速度移动，以施加压力到多层薄膜袋上，其中将多层薄膜袋排到产品室(32)中/上，以及在排空多层薄膜袋后使用冲洗剂冲洗产品室和多层薄膜袋的部分，使用不起泡的或混有CO2的混合水，由此可在混合缸(43)中找到产品和所述冲洗剂。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过连接至加压装置(18)底部的垫子(21)施加均匀的压力到多层薄膜袋(1)的表面上，而垫子(21)在压力下被压缩。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，当压力施加到排空室(24)底部(27)的已排空的多层薄膜袋上时，所述垫子(21)被压缩，垫子(21)被压到排空室的出口孔(36)中，并通过多层薄膜袋层的凸出(30)将多层薄膜袋内容物的剩余量从所述预先确定的断裂点挤压出多层薄膜袋，并且几乎完全排空所述多层薄膜袋。

13.根据权利要求10-12其中一项所述的方法，其中在多层薄膜袋(1)中的气泡(34)位于排出位置处袋高的最上点，以及在排空过程中将多层薄膜袋内容物的残余物冲洗出多层薄膜袋。

14.用于排空装满产品的权利要求1的多层薄膜袋(1)的装置，其中包括配有至少一个出口孔(36)和至少一个加压装置(18)的排空室(24)，其特征在于，所述加压装置(18)以一预先定义的速度移动，并且预先配置成可以实现加压，从而导致多层薄膜袋(1)的预先确定的断裂点的打开和已装满的多层薄膜袋的排空，以及其中排空室(24)具有一冲洗连接，通过该冲洗连接冲洗产品室和多层薄膜袋的部分，其中使用不起泡的或混有CO2的混合水，由此可在混合缸(43)中找到产品和冲洗剂。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，加压装置(18)配置成以一预先定义的和/或连续可变的速度移动，其中所述速度在或高于0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20或40毫米/分钟，和/或配置成在5至30秒或在1至100秒内达到0至200或500kPa的压力变化，和/或配置成能实现压力施加在多层薄膜袋(1)上超过50kpa、100kPa、200KPa、400kPa或500kPa。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述加压装置的底部包括一配有可压缩垫子(21)的活塞，所述可压缩垫子(21)为一弹性体。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述加压装置的底部包括一配有可压缩垫子(21)的活塞，所述可压缩垫子(21)为一气垫。

18.根据权利要求14到17其中一项所述的装置，其特征在于，所述加压装置到所述排空室(24)的内壁(25)的周围距离(26)在0.01毫米到20毫米之间。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述加压装置到所述排空室(24)的内壁(25)的周围距离(26)为1毫米。