本發明涉及一種用于制造用于吸煙制品的包裝盒的設備和方法。
背景技術:
已知的是提供下述的吸煙制品的包裝盒:其包括通常為長方體構造的一捆吸煙制品,跨過該吸煙制品捆的前面和側面的卡片的內框架,以及圍住該吸煙制品捆以便形成氣密包裝盒的膜或其他屏障材料的外包裹材料。已知這樣的包裝盒包括用于使用者從包裝盒中移除吸煙制品的進入孔口,以及位于進入孔口之上用于使得該包裝盒能夠被密封的可重復密封的標簽。
這樣的已知包裝盒可以被設置在外盒體內,該外盒體由卡片的坯料形成并且包括具有開放的頂部的本體以及附接至該本體并且可移動以便打開或閉合該開放的頂部的鉸接蓋。
還已知提供作為氣密容器并且在這樣的容器內封裝貨品的包裝,其中,該容器的內部具有降低的壓力或真空,或者具有與環境空氣相比反應性較弱的環境,以便防止容器的內容物通過與空氣中氧氣反應而損壞以及增加容器內容物的保質期(shelf-life)。
期望制造下述吸煙制品包裝盒:其包括具有降低的內部壓力或反應性較弱的內部環境的密封容器。然而,在無需定制(以及因此是昂貴的)的制造機械的情況下提供制造這樣的包裝盒的成本有效的裝置是成問題的。還期望能夠在高速制造工藝中可靠地制造這樣的包裝盒。
本發明試圖提供一種避免或克服以上問題的制造吸煙制品包裝盒的替代設備和方法。
技術實現要素:
根據本發明,提供有用于制造吸煙制品的密封包裝盒并且改變該包裝盒的內部環境的設備,該設備包括用于在設備內輸送吸煙制品的密封包裝盒的轉運機構,該轉運機構包括支撐板,在由轉運機構輸送期間包裝盒鄰接抵靠該支撐板,支撐板包括氣體端口,該設備被構造成使得當轉運機構輸送與支撐板鄰接的包裝盒時,氣體端口可以與形成在該包裝盒中的閥接合以使使得密封包裝盒內的氣體環境能夠被改變。
支撐板可以包括一對間隔的支撐板,該一對間隔的支撐板被構造成將包裝盒保持在支撐板之間,其中,支撐板中的至少一個包括氣體端口。
該設備可以包括多個氣體端口。至少兩個氣體端口可以設置在相同的支撐板上。每個支撐板都可以包括氣體端口。
該氣體端口或至少一個氣體端口可以包括密封元件以便有助于在(多個)氣體端口和包裝盒之間形成氣密性密封件。
該氣體端口或至少一個氣體端口可以包括延伸通過支撐板的孔口。
該氣體端口或每個氣體端口可以包括連接至真空源的吸入端口以便使得能夠通過該吸入端口而從包裝盒中抽出空氣。
該氣體端口或每個氣體端口可以包括連接至增壓氣體源的填充端口以便使得能夠通過該填充端口而用來自增壓氣體源的氣體填充包裝盒。
該氣體端口或每個氣體端口可以包括選擇性地連接至真空源和增壓氣體源的吸入和填充端口,以便使得能夠通過該氣體端口而從包裝盒中抽出空氣,并且通過該氣體端口而用來自增壓氣體源的氣體填充包裝盒。
第一氣體端口可以包括連接至真空源的吸入端口以便使得能夠通過該吸入端口而從包裝盒中抽出空氣,以及第二氣體端口可以包括連接至增壓氣體源的填充端口以便使得能夠通過該填充端口而用來自增壓氣體源的氣體填充包裝盒。
控制閥可以被設置在該氣體端口或每個氣體端口與真空源和/或增壓氣體源之間,并且該氣體端口或每個控制閥可以可操作以控制真空源和/或增壓氣體源與該氣體端口或每個氣體端口的連通。
該支撐板或(多個)支撐板中的一個可以包括傳感器元件,該傳感器元件被構造成檢測包裝盒何時與支撐板鄰接地被支撐,并且該控制閥或每個控制閥可以被構造成當檢測到包裝盒與支撐板鄰接時而被致動。
該設備可以進一步包括連接至該控制閥或每個控制閥以便控制該控制閥或每個控制閥的操作的控制器。傳感器元件可以連接至控制器。
該設備可以包括包裹工位,該包裹工位被構造成用屏障材料包裹并密封一捆吸煙制品以便形成密封包以及在該包的至少一個面上設置閥,并且將該密封包提供至轉運機構。
包裹工位可以包括連續幅材的屏障材料,該連續幅材的屏障材料具有沿著幅材處于規律隔開的間隔的閥,每個閥設置在通過屏障材料的孔口之上,以及其中,包裹工位可以被構造成從該幅材中切割多段屏障層材料并且包裹并密封多捆吸煙制品以使得該閥或每個閥一致地定位在每個密封包上。
該設備可以進一步包括包裝工位,該包裝工位被構造成圍繞密封包形成外盒體,并且轉運機構可以被設置在包裹工位和包裝工位之間以便在包裹工位和包裝工位之間輸送密封包。
該設備可以進一步包括粘合劑施加器,該粘合劑施加器被構造成將粘合劑施加至密封包或外盒體的內表面,以便利用施加在密封包的該閥或至少一個閥之上的粘合劑而將密封包結合至外盒體。
該氣體端口或至少一個氣體端口可以被構造成當與該閥或至少一個閥接合時置于被包裹的包上的該閥或至少一個閥之上,以及該氣體端口或至少一個氣體端口可以具有比該閥或至少一個閥更大的尺寸。
該氣體端口或至少一個氣體端口以及該閥或至少一個閥可以基本上是圓形的,并且該氣體端口或至少一個氣體端口可以具有比該閥或至少一個閥更大的直徑。
本發明還提供了一種利用包括轉運機構的設備制造具有改變的內部環境的吸煙制品的密封包裝盒的方法,該轉運機構包括具有氣體端口的支撐板,該方法包括利用轉運機構在設備內輸送吸煙制品的密封包裝盒,其中,該包裝盒與支撐板鄰接;將氣體端口與形成在包裝盒中的閥接合;以及經由閥而通過氣體端口來改變密封包裝盒內的氣體環境。
該方法可以包括在改變包裝盒內的內部環境的同時輸送保持在支撐板和第二支撐板之間的包裝盒。
氣體端口可以包括連接至真空源的吸入端口,并且修改密封包裝盒內的氣體環境的步驟可以包括通過該吸入端口而從密封包裝盒中抽出空氣。
氣體端口可以包括連接至增壓氣體源的填充端口,并且修改密封包裝盒內的氣體環境的步驟可以包括通過該填充端口而用來自增壓氣體源的氣體填充密封包裝盒。
氣體端口可以包括選擇性地連接至真空源和增壓氣體源的吸入和填充端口,并且修改密封包裝盒內的氣體環境的步驟可以包括通過該氣體端口而從密封包裝盒中抽出空氣,以及通過該氣體端口而用來自增壓氣體源的氣體填充密封包裝盒。
該設備可以包括第一氣體端口和第二氣體端口,該第一氣體端口包括連接至真空源的吸入端口,該第二氣體端口包括連接至增壓氣體源的填充端口,并且修改包裝盒內的氣體環境的步驟可以包括通過吸入端口而從密封包裝盒中抽出空氣以及通過填充端口而用來自增壓氣體源的氣體填充密封包裝盒。
該設備可以包括在該氣體端口或至少一個氣體端口與真空源和/或增壓氣體源之間的控制閥,并且該方法可以包括控制至少一個控制閥的操作以便控制真空源和/或增壓氣體源與該氣體端口或至少一個氣體端口的連通。
該方法可以包括借助于連接至該控制閥或至少一個控制閥的控制器而控制該控制閥或至少一個控制閥的操作。
該支撐板或(多個)支撐板中的一個可以包括傳感器元件,以及該方法可以包括傳感器元件檢測包裝盒何時與(多個)支撐板鄰接地被支撐,并且當檢測到包裝盒與支撐板鄰接時致動該控制閥或至少一個控制閥以便將真空源和/或增壓氣體源與該氣體端口或至少一個氣體端口連通。
該方法可以進一步包括在包裝工位處圍繞密封包形成外盒體,并且轉運機構將該密封包輸送至包裝工位。
該方法可以進一步包括利用粘合劑施加器而將粘合劑施加至密封包或施加至外盒體的內表面,以便利用施加在密封包的該閥或至少一個閥之上的粘合劑將該密封包結合至外盒體。
附圖說明
現在將僅通過示例的方式參照附圖描述本發明的實施例,其中:
圖1示出了利用本發明的第一實施例的設備和方法制造的吸煙制品包裝盒的前透視圖;
圖2示出了本發明的第一實施例的包裝盒制造設備的示意圖;
圖3示出了圖2的示意性設備的一部分的放大圖;
圖4示出了沿圖3中所示的線x-x的設備的一部分的橫截面視圖,該設備與正被制造的吸煙制品包裝盒接觸;
圖5示出了利用本發明的第二實施例的設備和方法制造的吸煙制品包裝盒的前透視圖;
圖6示出了本發明的第二實施例的包裝盒制造設備的示意圖;以及
圖7示出了與圖4的橫截面視圖類似的圖6中所示的設備的一部分的橫截面視圖,該設備與正被制造的圖5中所示的吸煙制品包裝盒接觸。
具體實施方式
圖1示出了利用本發明的設備和方法制造的吸煙制品1的包裝盒。(為了簡潔描述的目的,在下文中吸煙制品2將被稱為“香煙2”)。包裝盒1包括包裹在外屏障層3中的一捆香煙2。外屏障層3圍繞香煙2的捆被密封以便提供圍住香煙2的氣密包。包裝盒1的細長側邊緣被形成為鰭狀密封件,作為屏障層3的氣密性密封構造的一部分。外屏障層3還包括位于包裝盒1的外面上的單向閥4,單向閥4被構造成允許空氣從包裝盒1中被抽出以便在包裝盒1內建立負壓,但是防止空氣返回至包裝盒1中。包裝盒1包括香煙進入孔口(未示出),該接近孔口由從屏障層3切割的折片形成并且由可重復密封的標簽5覆蓋。可重復密封的標簽5與屏障層3形成基本上氣密的密封件。
在所示的示例性實施例中,單向閥4包括墊6,該墊6在屏障層3中的小孔口7之上結合在單向閥4的外周周圍,并且包括靠在墊6下方的屏障層3的面上的可移動瓣(flap)8。當向閥4施加真空源時,空氣通過屏障層3中的小孔口7而從包裝盒1內被抽出,并且瓣8稍微提升離開屏障層3以允許氣體離開包裝盒1。然而,一旦真空源被移除,包裝盒1內的負壓拉緊瓣8抵靠下方的屏障層3以便與其形成密封件,從而防止任何環境大氣能夠經過回到包裝盒1中。包裝盒1被充分地密封以便允許在包裝盒1內維持降低的壓力直至通過提升可重復密封的標簽5以打開進入孔口而首次打開包裝盒1。
在包裝盒1內提供的部分真空有助于在運輸、存儲和零售展示期間保持香煙的香味和新鮮度直至由客戶購買使用。當打開包裝盒1時,環境空氣涌入包裝盒中以便均衡負壓,從而向首次打開包裝盒1的消費者給出聲音指示。
屏障層3的材料基本上是不透氣的,并且可以特別地不能透過氧氣以便防止氧氣進入包裝盒1中。而且,屏障層3的不透氣材料防止濕氣移動通過屏障材料,因此包裝盒1內的濕氣含量保持恒定并且不受外部條件影響。
圖2示出了本發明的包裝盒制造設備10的示意圖,并且示出了制造工藝步驟。設備10包括內框架工位11,屏障包裹物工位12,提升工位13,傳輸輪14,包裝工位15以及外包裹物工位16。
內框架工位11接收大體上立方形的一捆香煙2和平坦的卡片內框架坯料17。在內框架工位11處,內框架坯料17圍繞該捆香煙2被折疊,以便形成組合內框架和香煙捆18。內框架坯料17圍繞立方形的香煙捆被折疊以便在該香煙捆的前面和后面上延伸,該前面和后面是該立方形捆的最大面。內框架坯料17還被折疊成在前面和后面之間的該香煙捆的長側面上至少部分地延伸。該組合內框架和香煙捆18隨后被傳輸至屏障包裹物工位12。
屏障包裹物工位12接收組合內框架和香煙捆18。屏障包裹物工位12還以規律隔開的間隔接收已經被預形成的屏障層3材料的連續幅材19,該連續幅材具有限定了由可重復密封的標簽5覆蓋的香煙進入孔口(未示出)的切口,以及閥4結合在其之上的小的孔口7。屏障包裹物工位12切割屏障層材料的連續幅材19的一段,并且圍繞組合內框架和香煙捆18包裹該被切割的幅材段,從而密封邊緣折片以形成密封包裹的香煙包20。被包裹的包20包括位于前面的下部上的閥4,即,在其上粘附有可重復密封的標簽5的大部分的較大的矩形面上,并且靠近該面的與可重復密封標簽5相對的一端。
被包裹的包20隨后被輸送至包裝工位15并且設備10包括提升工位13和傳輸輪14以便將被包裹的包20從屏障包裹物工位12輸送至包裝工位15。傳輸輪14包括轂21以及設置在轂21的外周周圍的多個凹口22。提升工位13包括轉運機構,該轉運機構被構造成將被包裹的包20從屏障包裹物工位12傳輸至傳輸輪14的凹口22。當傳輸輪14旋轉時其將被包裹的包20輸送至包裝工位15。該轉運機構在圖3中被更詳細地示出并且包括一對支撐板、提升板23以及隨動件板24。每個板23、24被安裝至相應的可旋轉支撐臂25、26,可旋轉支撐臂25、26是可移動的以便使提升板和隨動件板23、24上升和下降。在使用中,當支撐臂25、26旋轉以便提升被包裹的包20使其進入傳輸輪14的凹口22中的位置時,被包裹的包20保持在提升板和隨動件板23、24的接觸面27、28之間。
形式為吸入端口的氣體端口與隨動件板24相關聯。吸入端口包括氣孔以用作形成在隨動件板24中的吸入孔29,吸入孔29在接觸面28處開放,延伸通過隨動件板24并且連接至氣體軟管以用作位于隨動件板24的與接觸面28相對的一側上的真空軟管30。真空軟管30經由控制閥32流體連接至真空罐31,并且真空罐31連接至真空泵33。控制閥32可以是螺線管閥或者可以由螺線管致動。當控制閥32被致動至打開位置時,真空使得空氣通過吸入孔29被吸入至真空罐31中。控制閥32可以連接至設備10的控制器(未示出)以便控制該控制閥的操作。
設備10被構造成使得當被包裹的包20保持在提升板和隨動件板23、24之間時,吸入孔29與閥4對準。在被包裹的包20從屏障包裹物工位12到傳輸輪14的提升步驟期間,控制閥32被致動以打開并且由此從被包裹的包20中抽出空氣以便形成被抽氣的包裹包34。當被抽氣的包裹包34到達傳輸輪14時,控制閥32關閉并且閥4阻止環境空氣再進入被抽氣的包裹包34,由此將被抽氣的密封包裹包34的內部留作部分真空。在香煙捆的前面和后面以及側面上延伸的內框架17支撐了屏障材料3,并且為香煙提供保護以便防止它們在被抽氣的包裹包34內的真空力的作用下被壓壞。
包裝工位15從傳輸輪14接收被抽氣的包裹包34,以及還接收卡片外盒體坯料35,并且圍繞被抽氣的包裹包34折疊并粘合殼體坯料35以便形成包含有被抽氣的包裹包34的鉸接蓋包裝盒36。
鉸接蓋包裝盒36繼續前進至外包裹物工位16,在這里,以傳統方式將鉸接蓋包裝盒封包在外膜包裹物中以便制造被包裹的鉸接蓋包裝盒37。
從圖4中能夠看出,隨動件板24的接觸面28包括圍繞吸入孔29的圓形密封件38。這有助于在被包裹的包20和隨動件板23之間的氣密性密封件,使得僅來自被包裹的包20內的空氣被所施加的真空抽出并且環境空氣沒有被吸入真空軟管30中,將環境空氣吸入真空軟管30可能影響抽氣工藝的有效性。然而,圓形密封件不是本發明的必要方面并且替代地可以被省略,其中,在抽氣工藝期間所施加的真空足以將被包裹的包20吸靠在隨動件板23上。還應該意識到的是,密封件38和閥4在圖4中被示出為具有夸大的尺寸以用于清楚說明。實際上,密封件38和閥4的高度將低于所示的高度,并且被包裹的包20將不與隨動件板24隔開,而是代替地鄰接隨動件板24。
在上述設備和方法中,從包裝盒1中抽出空氣以便在包裝盒1內提供負壓,即,低于大氣壓力的壓力,諸如至少部分真空。然而,本發明的包裝盒制造的設備和方法沒有旨在限于這樣的實施例。在本發明的替代實施例中,包裝盒可以被制造成在密封的包裝盒內具有除空氣以外的氣體。例如,在制造期間,包裝盒內的空氣可以被抽出或被替換為反應性較弱的氣體或惰性氣體,或者可以通過引入反應性較弱的氣體或惰性的氣體而被替代。下文中為了描述的目的,任意這樣的氣體將被稱為“惰性氣體”。惰性氣體可以正壓下被提供,即,被提高至大氣壓力以上的壓力。
圖5示出了利用本發明第的二實施例的設備和方法制造的吸煙制品的包裝盒101。包裝盒101與圖1中所示的包裝盒1類似,并且相同部件保持相同的附圖標記。然而,圖5的包裝盒的差別在于,單向閥104被設置在屏障層3的內表面上。閥104被構造成允許氣體被引入至包裝盒101中但是防止氣體從包裝盒101中逃出。
單向閥104包括在屏障層3中的小的孔口7上結合在單向閥104的外周周圍的墊,并且包括靠在墊下方的屏障層3的內表面上的可移動瓣。當增壓氣體源被施加至閥104時,氣體通過屏障層3中的小的孔口7流入包裝盒101中,并且閥104的瓣稍微提升離開屏障層3以允許氣體進入包裝盒101。然而,一旦氣體源被移除,包裝盒101被提供有相對于大氣壓力的提升的內部氣壓。該提升的壓力抵靠下方的屏障層3推瓣以便與其形成密封件,該密封件防止包裝盒101內的惰性氣體能夠從包裝盒101中逃出。包裝盒101被充分地密封以便允許在包裝盒101內維持提升的壓力直至通過提升可重復密封標簽5以打開進入孔口而首次打開包裝盒1。
提供在包裝盒101內的惰性氣體的環境有助于在運輸、存儲和零售展示期間保持香煙的香味和新鮮度直至由消費者購買使用。當打開包裝盒101時,惰性氣體涌出包裝盒101以便使被提升的壓力均衡,這為首次打開包裝盒101的消費者給出聲音指示。
屏障層3的材料基本上是不透氣的,并且實際上可以是對氧氣不透氣的以便防止氧氣進入包裝盒1中。而且,屏障層3的不透氣材料防止濕氣通過屏障層材料的移動,因此包裝盒1內的濕氣含量保持恒定并且不受外部條件的影響。
圖6示出了本發明的第二實施例的包裝盒制造設備110的示意圖。該設備與圖2中所示的第一實施例類似。相同的部件保持相同的附圖標記并且將不再重復對其的描述。第二實施例的設備110的差別在于,屏障包裹物工位12圍繞組合內框架和香煙捆18包裹來自屏障材料的連續幅材19的切割幅材區段,使得所得到的被包裹的包20包括位于前面的下部部分的內側上的閥104。因此將意識到的是,幅材19在幅材19的與可重復密封標簽5相對的一側上設置有閥104(如由在圖6中以虛線示出的閥104表示)。
除了上述內容之外,設備110包括與隨動件板24相關聯的形式為填充端口的氣體端口。該填充端口與第一實施例的設備10的吸入端口類似,并且包括氣孔以用作形成在隨動件板24中的填充孔29(參見圖7),填充孔在接觸面28處開放,延伸通過隨動件板24并且連接至氣體軟管以用作位于隨動件板24的與接觸面28相對的一側上的填充軟管30。填充軟管30經由控制閥32流體連接至增壓氣體源131。該增壓氣體源可以包括惰性氣體或與空氣相比反應性較弱的氣體。例如,該氣體可以包括氮氣或者可以包括sf6(六氟化硫)。控制閥32可以是螺線管閥或者可以由螺線管致動。當控制閥32被致動至打開位置時,來自增壓氣體源131的氣體流過填充孔29進入包裝盒101中。控制閥32可以連接至設備110的控制器(未示出)以便控制該控制閥的操作。
設備110被構造成使得當被包裹的包20被保持在提升板和隨動件板23、24之間時,填充孔29與閥104以及屏障層3中的小的孔口7對準。在被包裹的包20從屏障包裹物工位12到傳輸輪14的提升步驟期間,控制閥32被致動以便打開并且由此用惰性氣體填充被包裹的包20以便形成被填充的包134。當被填充的包134到達傳輸輪14時,控制閥32被關閉并且閥104阻止被填充的包134內的氣體逃出。
包裝工位15從傳輸輪14接收被填充的包裹包134,以及還接收卡片外盒體坯料35,并且圍繞被填充的包裹包134折疊并粘合盒體坯料35以便形成包含被填充的包裹包134的鉸接蓋包裝盒36。鉸接蓋包裝盒36隨后繼續前進至外包裹物工位16以便如之前所述地包封在外膜包裹物中。
從圖7中能夠看到,隨動件板24的接觸面28包括圍繞填充孔29的圓形密封件38。這有助于在被包裹的包20和隨動件板28之間的氣密性密封件以便防止氣體在填充工藝期間從增壓氣體供應源131泄漏。然而,圓形密封件不是本發明的必要方面并且替代地可以省略。
在第二實施例的設備110的使用中,被包裹的包可以包括另外的閥(未示出)以便允許初始地位于被包裹的包20內的空氣通過在引入惰性氣體時被替代而離開被包裹的包。該另外的閥可以被構造成在用惰性氣體填充被包裹的包20的工藝期間一直密封關閉。例如,可以在另外的閥上設置壓力或熱活化的粘合劑,一旦增壓的惰性氣體已經被引入到被包裹的包中以便替代最初位于其中的空氣,則通過向另外的閥施加熱量或壓力而使該壓力或熱量活化的粘合劑活化。支撐板23、24可以包括加熱元件以便使粘合劑活化。一旦另外的閥被密封關閉,則惰性氣體的進一步逃出被阻止并且單向閥104如上所述地作用以便保持被填充的包裹包134內的被提高的壓力。替代地,轉運機構可以包括密封機構以便一旦空氣已經從被包裹的包20中被替代則密封關閉該另外的閥。該另外的閥可以被省略并且被包裹的包可以包括位于屏障材料3中的第二孔口,一旦空氣已經從被包裹的包20中被替代則通過密封機構密封閉合該第二孔口。密封機構可以在另外的閥或第二孔口上施加粘合墊。
本發明的第三實施例的設備210可以被構造成從被包裹的包20中抽出空氣并且用惰性氣體填充被抽氣的包。這樣的設備也在圖6中被示出,并且額外地包括以虛線示出的部件。該設備包括圖2中示出的第一實施例的設備10的所有部件,除了第二實施例的設備110的增壓氣體供應源131。在第三實施例中,設備210包括與隨動件板24相關聯的氣體端口,該氣體端口用作吸入端口以及填充端口。在本公開內容中,術語“氣體端口”可以因此被視作包括如上所述的吸入端口或填充端口二者,并且還包括用作填充和吸入端口的端口。
氣體端口包括如在之前的實施例的設備10、110中的氣孔29。氣體端口在隨動件板24的與接觸面28相對的一側上連接至氣體軟管30。氣體軟管30經由控制閥32流體連接至真空罐31和增壓氣體供應源131。真空罐31和增壓氣體供應源131如之前所述。控制閥32可以是螺線管閥或者可以由螺線管致動。控制閥32可操作以選擇性地將真空罐31或增壓氣體供應源131連接至氣孔29。控制閥32也可以使真空罐31或增壓氣體供應源131都從氣孔29阻斷。控制閥32也可以連接至設備210的控制器(未示出)以便控制該控制閥的操作。
在本發明的第三實施例的設備210的操作中,被包裹的包20被保持在提升板和隨動件板23、24之間,以及氣孔29與閥104以及屏障層3中的小的孔口7對準。在將被包裹的包20從屏障包裹物工位12提升至傳輸輪14的步驟期間,控制閥32被致動以便首先使真空罐31和氣孔29連接從而從被包裹的包20中抽出空氣。隨后控制閥32將關閉與真空罐31的連接并且使增壓氣體源131和氣孔29連接以便用惰性氣體填充被包裹的包20從而形成被填充的包裹包134。當被填充的包134到達傳輸輪14時,控制閥32被關閉并且閥104防止被填充的包134內的氣體逃出。為了允許閥104以允許從包裝盒中抽出空氣,氣體端口可以包括突出部或其他特征(未示出)以便延伸通過小的孔口7從而保持閥104打開。
在本發明的設備10、110、210的示例性實施例中,氣孔29和氣體軟管30被設置在隨動件板24上,但是本發明沒有旨在限于這個構造并且氣孔29和氣體軟管30可以替代地被設置在提升板23上。在這樣的替代構造中,被包裹的包20可以在前面朝下的情況下被提供至提升工位13,即因此閥4、104面向提升板23。氣孔29將被設置在提升板23中并且被定位成使得當被包裹的包20保持在提升板和隨動件板23、24之間時氣孔29被設置在閥4、104之上。替代地,被包裹的包20可以被構造有設置在包裝盒的相對的后面上的閥4、104以便使其面朝下,即,面向位于提升板23上的氣孔29并且與氣孔29對準。
除了以上內容之外,在替代實施例中,在本發明的范圍內氣體端口可以被設置在隨動件和提升支撐板23、24二者上。這可以使得被包裹的包20能夠面朝上或面朝下地在支撐板之間被輸送,并且兩個氣體端口中的一個可以仍然可操作地與被包裹的包20中的閥4、104對準以便從包20中抽出空氣或者用惰性氣體填充被包裹的包20。而且,被供應至轉運機構的被包裹的包20可以包括兩個閥4、104,在被包裹的包20的每個相對面上各一個。閥4、104可以定位在包上以便與支撐板23、24上的氣體端口的位置相對應。當被包裹的包20通過轉運機構在支撐板23、24之間輸送時,可以通過閥4、104從被包裹的包20中抽出空氣,或者可以將惰性氣體引入被包裹的包20中。
在具有兩個氣體端口(每個支撐板23、24上各一個)的以上替代實施例的另外的變形例中,一個氣體端口可以包括吸入端口以及一個氣體端口可以包括填充端口。在操作中,當初始位于被包裹的包20內的空氣通過一個氣體端口被抽出時,可以通過另一個氣體端口將惰性氣體引入被包裹的包20中。被包裹的包20可以包括兩個閥4、104。惰性氣體可以通過第一閥104被引入,并且空氣可以通過第二閥4被抽出。在抽空/填充工藝期間,第二閥4可以如上所述地由密封機構密封關閉以便使得能夠用惰性氣體將被包裹的包填充至在大氣壓力以上的被提高的壓力。密封機構將密封關閉的第二閥以使得惰性氣體不再能夠通過第二閥逃出。
上面描述的本發明的設備10、110、210包括包裝工位15,包裝工位15從傳輸輪14接收被抽氣/被填充的包裹包34、134,并且圍繞被抽氣/被填充的包裹包34、134折疊并粘合盒體坯料35。被抽氣/被填充的包裹包34、134可以由粘合劑結合至鉸接蓋包裝盒36的內側以便將它們保持就位。設備10、110、210可以包括粘合劑施加器以便將粘合劑施加至被抽氣/被填充的包裹包34、134。粘合劑施加器可以將粘合劑施加在上述實施例中的被抽氣/被填充的包裹包34、134中的閥4、104、另外的閥、第二閥4或屏障材料3中第二孔口上。一旦被抽氣/被填充的包裹包34、134結合在鉸接蓋包裝盒36內,則粘合劑可以由此密封相應的關閉的閥/孔口。粘合劑因此可以用作上面描述的密封機構。粘合劑還可以進一步增強并確保閥4、104的氣密性密封件的完整性。
在本發明的上述第一實施例中,空氣從被包裹的包20中被抽出以便在被包裹的包20中形成部分真空。將意識到的是,不同程度的空氣可以從被包裹的包20中被抽出,但是被包裹的包20內的壓力將降低至負壓,即,低于環境大氣壓力的壓力。還將意識到的是,不僅可以從被包裹的包20中抽出空氣,也可以抽出同時存在的任何氣體。
在被抽氣的包裹包34內的部分真空可以具有小于1巴(bar)的壓力。在一些示例中,該部分真空小于500毫巴,例如,在40和300毫巴之間。在其他實施例中,該部分真空小于150毫巴,優選地約80毫巴。然而,將意識到的是,被包裹的包20內的部分真空可以是小于1巴的任意值。
本發明的第二和第三實施例的設備110、210以及方法在上面被描述為制造具有提高的壓力下的惰性氣體的被填充的包134。然而,本發明沒有旨在限于這樣的實施例,并且該設備和方法可以用惰性氣體將被包裹的包20填充至大氣壓力下或大氣壓力附近。包裝盒中的閥可以使得能夠填充以及可選地還能夠在填充之前抽出包裝盒內的空氣,并且在用惰性氣體將被包裹的包20填充至大氣壓力下或大氣壓力附近之后,閥由上面描述的密封機構密封。
本發明沒有旨在限于(多個)氣體端口在(多個)支撐板上的任意特定位置,任一氣體端口可以位于并且在本發明的范圍內的任意位置處,使得被包裹的包的(多個)閥與支撐板的(多個)氣體端口對準。
本發明沒有旨在限于控制閥32的任意特定位置。控制閥32或特定的控制閥32可以位于(多個)支撐板上,并且可以設置在特定的氣孔29或每個氣孔29內或附近。
盡管本發明的設備10、110、210被示出并描述為包括延伸通過支撐板中的一個(諸如,隨動件板24)的氣體端口,但是本發明沒有旨在限于這個特定構造。在替代實施例中,氣體端口可以與支撐板中的一個相鄰設置以使得氣孔沒有延伸通過支撐板中的一個。例如,氣體端口可以固定地連接至支撐板,并且該支撐板被構造成使得該支撐板鄰接被包裹的包的面的一部分并且相鄰的氣體端口接合鄰近于支撐板的被包裹的包的面的另一部分,以便從被包裹的包中抽出空氣。在這樣的實施例中,支撐板的大小可以被減小以使得支撐板沒有覆蓋與其鄰接的被包裹的包的面的整個表面積。
在本發明的設備的可選實施例中,支撐板23、24中的至少一個可以包括傳感器元件以用于檢測被包裹的包20何時由支撐板23、24保持或何時與支撐板23、24接觸。例如,這可以包括電傳感器或機械按鈕,當與相應的支撐板23、24接觸時被包裹的包20壓下該機械按鈕。傳感器元件可以連接至控制閥32以便當傳感器元件檢測到被包裹的包20保持在提升板和隨動件板23、24之間時操作該控制閥32。例如,如果控制閥32連接至螺線管,該螺線管可以響應于傳感器元件檢測到被包裹的包20而被致動以便打開控制閥32。該連接可以借助于由傳感器元件致動的電接觸實現。替代地,傳感器元件可以連接至控制器以便當被包裹的包與提升板或隨動件板23、24鄰接時向控制器提供信號從而允許控制器致動控制閥32。在這樣的傳感器元件的情況下,僅當被包裹的包保持在轉運機構中時才協同地控制操作真空的施加以便對被包裹的包20進行抽氣,和/或提供惰性氣體以便填充被包裹的包20。
在本發明的設備10、110、210的有利實施例中,氣體端口可以比閥4、104更寬。例如,在其中閥4、104和氣體端口是圓形的實施例中,氣體端口可以具有比閥4、104更大的直徑。例如,密封件38和/或氣孔29可以具有比閥4、104的直徑更大的直徑。在閥4、104和氣體端口的其他構造(諸如,方形或矩形構造)中,氣體端口的外尺寸可以大于閥4、104的外尺寸。這樣的結構可以有利地幫助確保氣體端口總是位于閥4、104之上并且可以允許被包裹的包20在支撐板23、24之間的定位的一定程度的容差。這樣的一定程度的容差意味著被包裹的包20無需在轉運機構的每個操作中與支撐板23、24精確對齊,并且可以允許更快的設備處理速度以及降低的機械控制系統的成本。
當在本文中使用時,術語“吸煙制品”包括可抽吸產品,諸如,香煙、雪茄和小雪茄,不論是基于煙草、煙草衍生物、膨脹煙草、再造煙草或煙草替代物;并且也包括熱不燃(heat-not-burn)產品和其他尼古丁遞送產品,諸如,包括電子香煙的氣霧生成裝置。吸煙制品可以設置有過濾器以用于由吸煙者吸入的氣體流。
當在本文中使用時,術語“部分真空”意指已經通過從空間(例如,被包裹的包20的屏障材料3內的腔)內移除至少一部分氣體而使壓力降低。
為了解決各種問題并且提高現有技術,本公開內容的全部內容通過圖示說明的方式示出各種實施例,在各種實施例中,所要求保護的本發明可以被實施并且可以提供更好的用于制造吸煙制品包裝盒的設備和方法。本公開內容的優勢和特征僅僅是實施例的代表性樣本,而并不是詳盡的和/或排它性的。它們的存在僅僅幫助理解并且教導所要求保護的特征。要理解的是,本公開內容的優點、實施例、示例、功能、特征、結構和/或其它方面不被視為對由權利要求書限定的本公開內容的限制或對權利要求書的等同物的限制,并且可以使用其它實施例,且在不脫離本公開內容的范圍和/或精神的情況下做出修改。各種實施例可以適當地包括所公開的元件、部件、特征、部分、步驟、機構等的各種組合,由所述各種組合構成、或者基本上由所述各種組合構成。另外,本公開內容包括現在沒有要求保護、但在將來可能會要求保護的其它發明。