CN101039841B - 用于在填充塑料瓶时将囊体置于塑料瓶的颈部上的方法 - Google Patents

Abstract

带有相应瓶颈(2)的容器(1)设有囊体(4)，在该囊体(4)中放置着待放入瓶子的内容物中的物质(16)。本发明的目的在于避免在已经无菌地填充容器后即使囊体中的物质通常无法承受这些温度还是不得不再次对内容物进行消毒的情况。为此目的，本发明提供了一种方法，其包括以下步骤：a)无菌填充塑料瓶；b)将第一膜(12)焊接于瓶颈上；c)将待放入塑料瓶中的物质设置于已焊接上的第一膜上；d)通过第二膜覆盖待放入的物质，并且将该第二膜(17)焊接至第一膜(12)。最后，将带有固定填塞外层的封壳(5)置于囊体(4)上方，进而置于瓶颈上。

Description

用于在填充塑料瓶时将囊体置于塑料瓶的颈部上的方法

技术领域

本发明涉及一种用于填充带有颈部的塑料瓶并连接囊体的方法，所述囊体带有至少一种封装于该囊体中且待分配至该塑料瓶中的物质；本发明还涉及一种根据前述的用于填充带有颈部的塑料瓶并连接囊体的方法制成的、带有连接于瓶颈上的囊体的塑料瓶。

背景技术

如公知的，有许多混合产品会发生分离、分解或以另一种方式变化，因而在一段时间以后变得无用。例如通过分开存储容易毁掉的特定物质以及让消费者在实际使用之前将组分放在一起来防止这种情况发生。特别地，不同的药物就是这种情况，在这些药物中，粉末状物质或片剂要加到液体组分中，而这两部分要在以后被放在一起。然而，这种构思在食品工业中更加普遍。因此，举例来说，提供容纳在由两部分组成的罐中的水果酸乳酪，其中酸乳酪容纳在一个罐中而易碎的穆兹利(muesli)容纳在另一个罐中，并且穆兹利罐可以铰接方式运动且内容物在除去盖膜后可被倒入酸乳酪罐中。由此，还可以毫无问题地单独地消耗这两种组分，消费者使两个部分以可分别获得的方式置于他前面也不成问题。对于牛奶混合产品，其中例如存在从牛奶中获取的流体组分及其它物质，例如不同的维生素、微量元素或有益于健康的其它组分，对消费者而言使这两个部分以分开的方式存在并没有意义。

因此，目前，与容置待应用于塑料瓶中的物质的囊体组合的塑料瓶已经在市场上销售几年。一个特定的已知实施例见于WO 98/40289。此处，所描述的第一型式为片剂位于封壳的腔体中，该封壳由盖封闭。在首次打开时，刺穿该盖并且片剂落入容器中。然而，由于贮存期限和卫生方面的原因，这种方案并不完善，因为片剂并非密封于分离的囊体中。在第二变型中，片剂位于囊体中并通过一穿破装置从囊体移走，落入位于下方的液体组分中。由于囊体保持在封壳的倒出区域中，所以在首次打开以后，封壳必须被拧开，并且除去囊体。这对于消费者来说使用不便并且可能不被理解。消费者将会仅仅因为封壳的倒出性能差而恼怒。

除了这些所提到的代表最接近现有技术状况的文献以外，还公开了所有可能的构思，其中几乎全部都指出封壳中的腔室，其中在该腔室中直接地容纳片剂或者片剂容纳在可刺穿的封壳中。此类文献例如为GB-A-2′321′231或GB-A-2364699。

GB-A-2′210′014示出了一种完全不同的想法，其公开了一种填充有水的水烧杯，以便消耗位于设置在烧杯上方的硬质泡沫塑料衬垫包装中的片剂。最后，EP-0857662还示出了一种不太常见的方案，其中容器或容器的盖包括第二封壳，填充机器可使用该第二封壳来以冷无菌方式填充容器。

迄今为止所示的这些关于封壳和容器的方案中，带有物质的囊体保持在容器颈部上方，总是假定在囊体倒空以后需要除去这些囊体，以使容器及封壳处于使用条件下。本申请人脱离这种构思，并且知道带有容纳于囊体中且要被引入容器的流体中的物质的囊体的构思显示了巨大的潜力，可是这种潜力只有在囊体能在填充程序期间按照有助于生产的方式连接于容器上时才可利用。申请人以前提交的一种方案基于以下情况，即将完成的囊体直接焊接于瓶颈上并且相应地由此设计囊体和瓶颈的尺寸。然而，已经表明，对于不同的应用情况，此类方案在逻辑上难以合理地实现，特别是当以很高的填充速度操作时更是如此。

另一个问题在于：通常，如果此处是饮料的情况，则容纳在容器中的流体在进行无菌填充以后也必须还被杀菌。然而，在杀菌期间，会出现在某种情况下将会破坏已经位于瓶子上的囊体的内容物的温度。

然而，由于容器利用囊体封闭，所以不可以在应用囊体之前进行杀菌。对于果汁或基于牛奶生产的饮料尤其存在这些问题。

发明内容

因此，本发明的目的是给出一种用于填充带有颈部的塑料瓶并连接囊体的方法，该囊体带有至少一种封装于该囊体中且待分配至塑料瓶中的物质，该方法适合于超高速的填充设备，并且也适合于填充将要在瓶子中杀菌的流体。

这个目的通过提供一种用于填充带有颈部的塑料瓶并连接囊体的方法实现，所述囊体带有至少一种封装于所述囊体中的、待分配至所述塑料瓶中的物质，所述方法具有以下步骤顺序：a)无菌填充所述塑料瓶；b)将第一膜焊接在所述瓶颈上；c)将待分配至所述塑料瓶中的物质直接或间接设置在已焊接上的所述第一膜上；d)通过第二膜固定待分配的物质，并且将所述第二膜连接至所述第一膜或连接至所述瓶颈；e)将封壳连接于所述瓶颈上、固定的完整性保证位置，并位于所形成的囊体上方。

根据本发明的一种有利设计，所述第一膜作为深拉膜盘连接，所述深拉膜盘包括用于将物质设置于其上的接收壳体。

根据本发明的一种有利设计，所述第一膜在焊接后或焊接时发生热变形，由此形成至少一个接收壳体以使物质设置于所述接收壳体上进而分配至所述塑料瓶中。

根据本发明的一种有利设计，所述第二膜作为预先成形的、弯曲的膜设置。

根据本发明的一种有利设计，所述第一膜为平面膜，并且物质以用囊体包装的形式间接地设置于所述第一膜上，其中位于已经连接的所述第一膜上的、所述囊体的膜为用于固定所述待分配的物质的第二膜。

根据本发明的一种有利设计，所述第二膜为直径大于瓶颈直径的膜，并且通过压上所述封壳使所述第二膜以形状匹配地环绕所述瓶颈的方式来保持，并使所述第二膜通过所述封壳或封壳部件固定于所述瓶颈上。

根据本发明的一种有利设计，所述第二膜为用于形成所述囊体的两个膜之一，并且所述第二膜为铝膜或含铝的膜。

根据本发明的一种有利设计，所述步骤b)之后，对密封的所述塑料瓶的内容物进行杀菌，随后进行其它规定步骤。

根据本发明的一种有利设计，至少所述步骤c)和步骤d)在干燥室中进行。

根据本发明的一种有利设计，至少所述步骤a)至步骤d)根据食品指南在清洁室条件下进行。

根据本发明的一种有利设计，在所述第一膜的一侧设有低温密封层，而另一侧设有高温密封层，所述第一膜利用所述低温密封层焊接在所述瓶颈上，随后第二膜焊接在所述第一膜的高温密封层上。

根据本发明的一种有利设计，所述第一膜和第二膜各具有温度范围不同的密封层，所述第一膜在适于所连接密封层的较高温度下焊接，而所述第二膜在比之前所述第一膜更低的温度下焊接在所述第一膜上。

本发明的另一个目的是给出一种带有连接在瓶颈上的囊体的塑料瓶，该塑料瓶可根据如上所述的用于填充带有颈部的塑料瓶并连接囊体方法而实现。这个目的通过提供这样一种带有连接在瓶颈上的囊体的塑料瓶而实现，至少所述第一膜包括用于第一温度范围的热密封层以便焊接在所述瓶颈上。

根据本发明的一个有利的实施例，所述第一膜还包括第二密封蜡涂层，所述第二密封蜡涂层设置在所述第一膜的第二侧上并且适于第二温度范围。

根据本发明的一个有利的实施例，至少所述第一膜包括用于不同物质或要一个接着一个分配的物质的、相结合的两个或两个以上的凹槽。

根据本发明的一个有利的实施例，所述瓶颈包括安全颈圈，所述安全颈圈与设置在外周侧壁的下端处的保证条形状匹配地连接。

根据本发明的一个有利的实施例，所述第一膜为平面膜，并且所述第二膜同样为囊体的平面膜，其中待分配的物质已经引入所述囊体中。

附图说明

根据本发明的方法以及根据这种方法填充的、并带有囊体的塑料瓶在附图中示意性地示出。其中：

图1以部分步骤a)至g)示出了该方法的过程；

图2以局部剖开的方式示出了根据这种方法填充的塑料瓶，该塑料瓶带有连接于其上的囊体和置于该囊体上方的封壳。

具体实施方式

所要获得的最终产品包括一种带有瓶颈的、已填充的塑料瓶，囊体置于该塑料瓶上。囊体包含待分配的物质，所述物质可呈固体形式、片状形式、粉末形式乃至液体形式。

优选地由塑料构成的塑料瓶整体上用1来标识，并且包括瓶颈2。颈圈3沿瓶颈2的外周一体地形成于该瓶颈2上。当然，此处介绍的颈圈并不与实际方法相关。囊体整体上用4来标识，其焊接于瓶颈2上。封壳5设置于已焊接上的囊体4上方。封壳5包括环绕颈圈3的保证条(guarantee strip)6。封壳5设有饮用喷口7，饮用喷口7可利用密封帽8封闭。封壳5可具有带内螺纹10的联接侧壁9。封壳可从此处表示的完整性保证位置(integrityguarantee position)拧上，进入使用位置。在这种情况下，囊体4被刺穿并且囊体的内容物进入存在于塑料瓶1内的流体中。封壳的更详细设计并不是本发明的主题，因而并不描述其准确的设计。

现在参考图1解释根据本发明的方法。步骤a)至c)用点划线框围绕。这种点划线框用于示意性地表示这些步骤是在无菌腔室20中进行的。无菌腔室20本身为填充设备中的封闭腔室，因而集成于该设备中。在图中用a)标识的第一步骤中，填充管道11被引入到塑料瓶1中，并且塑料瓶1被待填充的流体填充至所需的水平。塑料瓶1在随后的步骤中被输送至焊接站，并且利用第一膜12密封。一般地，术语焊接以及密封以等同的方式使用。在实际环境中，进行两个热塑性层的焊接。因此，膜的两侧涂布有能够被密封的层。使此类层与容器颈部热塑性焊接。膜本身优选地由铝制成，以便经过密封连接在瓶颈2上。为此，可电加热的密封冲头或焊接冲头13以相应地示意性的方式示出，通过所述密封冲头或焊接冲头13来实现膜与容器颈部的连接。在进行这种密封以后，通过第一膜12以绝对密封的方式封闭塑料瓶1。将电加热的模制冲头14移开，于是第一膜12可任选地以纯机械或热方式形成其最终形状。因此，第一膜12可以其最终形状连接，或者在图中的随后的步骤c)中如利用加热的冲头14形成其最终形状。

然后，由第一膜12密封封闭的塑料瓶1离开无菌腔室20，并且现在作为任选的中间步骤，可在容器中将其自身杀菌。该中间步骤在图1中用d)来标识。在杀菌以后，在进行其它步骤之前，原则上可以对以绝对密封方式封闭的、已填充的容器进行中间存储。

在下一步骤中，密封容器1随后被引入干燥室30中。视情况而定，干燥室还可同时设计为清洁室。在该干燥室30中，待引入容器中的物质16随后被连接于已经焊接在瓶颈上的第一膜12上。如上文所述，如此处所示的这种物质16可呈片状形式，但是这种物质16实际上可以粉末形式或液体、糊状形式设置(deposit)在第一膜12上。该第一膜12根据待设置的物质的稠度来设计。

当将待引入的物质16施加于第一膜12上时，第二膜17铺设于物质16之上。该第二膜17也可已经预成形。该第二膜17可例如也为铝膜。这种铝膜可经过印制、受过阳极化处理，或又具有另一个基本上符合美学要求的涂层。当然，有利的是，该涂层能够防止膜被腐蚀。由于如上文所述，第一膜12可双面地设有热密封层，所以第二膜17不再需要带有密封层。然后，第二膜17被应用在第一膜12上方，其中第一膜和第二膜的、至少位于容器颈部上方的表面以叠合的方式一个位于另一个上方。在图中以f)标识的、随后的步骤中，第二膜17现在被焊接于第一膜12上。此处也设置了适当的电焊冲头18。更优选地，我们将把第二膜17设计成与第一膜12大致大小相等、方向相反，以便产生尽可能大的内部空间。因此，根据需要，第一膜可被深拉至比第二膜更大的程度，或者反之亦然。这又基本上取决于将要容纳于待填充的囊体4中的物质的稠度，如果在该物质为液体的情况下，第二膜当然也可以按照绝对平的方式设计。

膜12和膜17的焊接在对内容物无害的较低温度下进行。要选择的温度基本上取决于第一膜上所连接的热密封涂层。原则上，我们可以在第一膜12的两侧设置可在大约相同的温度下受处理的热密封层。然而，更有利的是在第一膜的一侧设置低温密封层，而在第一膜的另一侧设置高温密封层。在这种情况下，在第一步骤中，将利用低温密封层把第一膜12焊接在容器颈部或者瓶颈上。在这个温度下，第二高温密封层并不参与。相应地，随后在相应较高的温度下将第二膜17焊接于高温密封层上。如上文所述，第二膜17在这种情况下并不带有热密封层。

替代地，当然也可以使两个膜均设有热密封层。然而，在这种情况下，将会有利地以不同的温度范围把热密封层连接至两个膜。此处，只为第一膜12设置以较高温度焊接的热密封层，而后将会以比之前焊接第一膜的情况中更低的温度把第二膜17焊接于第一膜上。因此，第二膜具有低温密封层。

稍微更一般地说，这样就产生了带有塑料颈部及连接于该塑料颈部上的囊体的塑料瓶，其中至少第一膜12包括用于第一温度范围的热密封层以便焊接于容器颈部上，而第二热密封层设置在第一膜12的第二侧上或者第二膜17的一侧上且适合于第二温度范围。

当然，第一膜12和第二膜17可以单层或多层的方式设计。可用于制造这些膜的材料相当多。当然，由铝或塑料或其混合物构成的膜最适于深拉或预成形的膜。在同样具有拱顶(crowned)形状的情况下，第二膜17的情况相同。然而，如果是平面膜，当然也考虑利用铝而层压成的纸膜。一般而言，同样考虑具有蒸气沉积(vapour-deposited)的金属的塑料膜。然而无论如何，热密封层都是外涂层。

一旦囊体以完成的方式(finished manner)连接至容器上或瓶子1上，则马上将封壳5连接在该容器或瓶子1上。通过这样保护囊体免受机械影响。

根据该方法填充的瓶子保证了引入瓶子中的产品具有出众的搁置寿命能力。由于相应热密封涂层的原因，膜可以较低温度连接，因而温度对待引入的物质16的影响极低。视情况而定，还可相应地冷却干燥室。

如上文所述，第一膜还可为平面膜。如果后来待分配入瓶子中的有效物质已经以用囊体包装的形式设置在该膜上，并且因此第二膜为该囊体的一部分，则这点特别有用，这种方案尽管经济上成本更高，但是由于运销原因可能仍然需要。在这种情况下，可在第一膜的两侧设置热密封层，位于容器颈部上的热密封层为低温密封层很有意义，而连接至作为囊体一部分的第二膜上的密封层设计用于较高温度范围。这个程序允许获得在运销和存储方面特别易于处理的产品。

在制造技术方面特别简单并且还需要更少投资的一种方案在于：囊体膜的直径大于瓶颈2的直径。在这种情况下，作为囊体一部分的第二膜居中地置于第一膜上，并且随后压上封壳或多部件封壳的一个部件，以使囊体首先几乎形状匹配地(positive)以凸缘型边缘的方式保持于瓶颈上，并且由封壳或封壳部件以固定方式保持。这特别适用于有利地由铝或铝复合材料制造所有膜的这种装配类型。

此处，还应当指出，图1中所示的步骤a)至g)的编号并不与专利权利要求书中的编号相对应。

尽管在此并未明确地详细说明，但还应当提到，膜可设计成形成若干腔室，并且因此还可分配不同的有效物质。

附图标记一览表

1容器

2瓶颈

3颈圈

4囊体

5封壳

6保证条

7饮用喷口

8盖

9联接侧壁

10内螺纹

11填充管道

12第一膜

13焊接冲头

14加热模制冲头

20无菌腔室

16物质

17另一个膜

18电焊冲头

30干燥室

Claims (18)

1.一种用于填充带有颈部的塑料瓶并连接囊体的方法，所述囊体带有至少一种封装于所述囊体中的、待分配至所述塑料瓶中的待分配物质，其特征在于，所述方法具有以下步骤顺序：

a)无菌填充所述塑料瓶；

b)将第一膜焊接在所述瓶颈上；

c)将待分配至所述塑料瓶中的待分配物质直接或间接设置在已焊接上的所述第一膜上；

d)通过第二膜固定待分配物质，并且将所述第二膜连接至所述第一膜或连接至所述瓶颈；

e)将封壳连接于所述瓶颈上、固定的完整性保证位置，并位于所形成的囊体上方。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一膜作为深拉膜盘连接，所述深拉膜盘包括用于将待分配物质设置于其上的接收壳体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一膜在焊接后或焊接时发生热变形，由此形成至少一个接收壳体以使待分配物质设置于所述接收壳体上进而分配至所述塑料瓶中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二膜作为预先成形的、弯曲的膜设置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一膜为平面膜，并且待分配物质以用囊体包装的形式间接地设置于所述第一膜上，其中位于已经连接的所述第一膜上的、所述囊体的膜为用于固定待分配物质的第二膜。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二膜为直径大于瓶颈直径的膜，并且通过压上所述封壳使所述第二膜以形状匹配地环绕所述瓶颈的方式来保持，并使所述第二膜通过所述封壳固定于所述瓶颈上。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二膜为用于形成所述囊体的两个膜之一，并且所述第二膜为含铝的膜。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述含铝的膜为铝膜。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)之后，对密封的所述塑料瓶的内容物进行杀菌，随后进行其它规定步骤。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少所述步骤c)和步骤d)在干燥室中进行。

11.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，至少所述步骤a)至步骤d)根据食品指南在清洁室条件下进行。

12.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一膜的一侧设有低温密封层，而另一侧设有高温密封层，其特征在于，所述第一膜利用所述低温密封层焊接在所述瓶颈上，随后第二膜焊接在所述第一膜的高温密封层上。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一膜和第二膜各具有温度范围不同的密封层，其特征在于，所述第一膜在适于所连接密封层的较高温度下焊接，而所述第二膜在比之前所述第一膜更低的温度下焊接在所述第一膜上。

14.一种根据权利要求1至11中至少一项所述的方法制造的、带有连接于瓶颈上的囊体的塑料瓶，其特征在于，至少所述第一膜包括用于第一温度范围的热密封层以便焊接在所述瓶颈上。

15.根据权利要求14所述的塑料瓶，其特征在于，所述第一膜还包括第二密封蜡涂层，所述第二密封蜡涂层设置在所述第一膜的第二侧上并且适于第二温度范围。

16.根据权利要求14所述的塑料瓶，其特征在于，至少所述第一膜包括用于不同的待分配物质或要一个接着一个分配的待分配物质的、相结合的两个或多于两个的凹槽。

17.根据权利要求14所述的塑料瓶，其特征在于，所述瓶颈包括安全颈圈，所述安全颈圈与设置在外周侧壁的下端处的保证条形状匹配地连接。

18.根据权利要求14所述的塑料瓶，其特征在于，所述第一膜为平面膜，并且所述第二膜同样为囊体的平面膜，其中待分配物质已经引入所述囊体中。

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