СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПАКОВАННОГО КОРМА ДЛЯ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ
MANUFACTURING PROCESS FOR PACKAGED PET FOOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к способам запечатывания упаковок с кормом для домашних животных.
Уровень техники
Известны мешки, пригодные для содержания кормов для собак или кошек. Как правило, эти мешки имеют, по меньшей мере, один шов вдоль одной боковой стороны сумки, что обеспечивает некоторый воздухообмен с учетом изменений атмосферного давления, которые возникают во время транспортировки (например, при пересечении горного массива). Однако в последнее время многие продукты для собак и кошек содержат питательные вещества, которые чувствительны к окислению (например, некоторые пробиотики). Швы, которые обычно обеспечивают свободный воздухообмен внутри и снаружи мешка, может нежелательно увеличивать скорость окислительной деструкции питательных веществ.
Существует необходимость обеспечить шов, препятствующий потоку воздуха больше, чем обычные швы, особенно в мешках кормов для домашних животных, содержащих кормов для домашних животных продукты, имеющие чувствительные к воздуху ингредиенты. Имеется дополнительная необходимость обеспечить шов в форме, которая является пригодной для высокоскоростного производственного процесса, обеспечивающего коммерчески приемлемые допуски и экономически эффективного.
Дополнительная проблема может создаваться теми швами, которые имеют высокую степень устойчивости к воздухообмену. Некоторое количество воздуха в мешке необходимо для оптимизации транспортировки. Слишком небольшое давление воздуха и содержимое, например, в форме гранул кормов для домашних животных, приведет к тому, что корм не будет пересыпаться, и содержимое не будет равномерно распределено в мешке, и не будет лежать ровно. Это создает проблемы при укладке мешка. Однако слишком большое давление воздуха внутри мешка создает восприимчивость к разрыву. Таким образом, существует необходимость запечатать мешок с определенной величиной давления воздуха или объемом содержания воздуха.
Еще одной проблемой с мешком с высокой герметичностью является воздействие давления при транспортировке (например, при пересечении возвышений горного хребта). Существует необходимость приспосабливания к этим изменением давления (например, путем вентиляции), при этом минимизируя воздухообмен при этом делая это экономически эффективно.
Наконец, швы должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать напряжения, связанные с относительно большими весами, связанными с кормами для собак или кошек.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение пытается решить одну или несколько из этих проблем. Первый объект изобретения относится к способу запечатывания вместе первой подложки и второй подложки мешка корма для домашних животных, включающему стадию контактирования внешней поверхности первой подложки в первом положении с первой нагревающей планкой, и контактирование наружной поверхности второй подложки на втором положении с первой ненагревающей планкой, чтобы образовать первый шов между первым положением и вторым положением. Первое положение и второе положение являются противоположными. В предпочтительном варианте выполнения, второй шов образуют (в непосредственной близости от первого шва) с помощью аналогичного процесса.
Второй объект настоящего изобретения относится к корму для домашних животных, содержащему от 30 фунтов до 55 фунтов кормов для домашних животных, содержащихся в мешке с кормом для домашних животных. Корм для домашних животных включает в себя ингредиент, подверженный окислительному разрушению. Мешок с кормом для домашних животных изготовлен, по меньшей мере, из первой подложки и второй подложки. Мешок выполнен с возможностью содержать объем от 27 литров до 80 литров. Мешок содержит от 1,5 литров до 3,5 литров захваченного воздуха. Мешок имеет первый шов и второй шов для герметизации корма для домашних животных и захваченного воздуха внутри мешка. Эти швы находятся в непосредственной близости друг от друга и совместно обеспечивают относительно высокую степень целостности воздухообмена. Мешок имеет, по меньшей мере, один угол, выполненный либо из первой подложки, либо из второй подложки. Предусмотрена, по меньшей мере, один угловая щель, по меньшей мере, в одном углу. Угловая щель выполнена для воздухообмена между атмосферным воздухом и воздухом, содержащимся в запечатанном мешке с кормом для домашних животных при определенных условиях окружающей среды или по определенным воздействием.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в сечении способа изготовления усовершенствованных швов по изобретению.
Подробное описание изобретения
Это заявка имеет приоритет над предварительной патентной заявкой США с серийным номером 61/778459, поданной 13 марта 2013, которая в полном объеме включена в настоящее описание посредством ссылки.
Мешки с кормом для домашних животных образованы из подложек, предпочтительно многослойной подложки. Корм для домашних животных, содержащийся в этих мешках, должен быть запечатан в мешке после загрузки в мешок в процессе производства. Первый объект настоящего изобретения относится к способу создания первого шва между первой и второй подложкой, образуя мешок с кормом для домашних животных. Способ включает стадию контактирования внешней поверхности первой подложки в первом положении с первой нагревающей планкой, и контактирование внешней поверхности второй подложки во втором положении с первой ненагревающей планкой, при этом первое положение и второе положение являются противоположными, для образования первого шва между первым положением и вторым положением.
Способ также включает образование второго шва смежно первому шву. Как и с первым швом, способ включает стадию контактирования внешней поверхности первой подложки в третьем положении со второй ненагревающей планкой; и контактирование внешней поверхности второй подложки в четвертом положении со второй нагревающей планкой, при этом третье положение и четвертое положение являются противоположными, для образования второго шва между третьим положением и четвертым положением.
Не желая углубляться в теорию, отметим, что именно этот противоположный участок сопряжения между нагревающей планкой и ненагревающей планкой при создании шва между подложками обеспечивает превосходные результаты по сравнению с использованием двух противоположных нагревающих планок.
В качестве альтернативного, но менее предпочтительного варианта выполнения, способ включает стадию образования второго шва, при этом первая нагревающая планка и вторая нагревающая планка контактируют с внешней поверхностью той же подложки.
Нагревающие планки
Нагревающая планка (планки) по изобретению содержит теплопроводный материал. Обычно используется металл. В одном варианте выполнения, нагревающая планка выполнена из нихрома (например, 80% никеля и 20% хрома по весу), включенного в нержавеющую сталь, который фрезеруют до нужной формы нагревающей планки.
Нагревающие планки нагревают с помощью традиционных средств до достижения нужной температуры. Например, нагревающая планка (или, по меньшей мере, участок из теплопроводного материала) может быть в тепловом сообщении с нагревательным элементом. Температура, измеренная на поверхности нагревающей планки, выполненной для контактирования с наружной поверхностью подложки, составляет от 200°F до 600°F, предпочтительно от 300°F до 500°F, более предпочтительно от 350°F до 450°F, еще более предпочтительно от 375°F до 425°F, альтернативно, от 390°F до 415°F, или 395°F до 415°F, или 400°F до 410°F, или 405°F до 410°F, или 400°F до 405°F, или, альтернативно, комбинации вышеуказанного. Температура первой нагретой планки может быть одинаковой или отличающейся, по сравнению с температурой второй нагретой планки. В другом варианте выполнения, третья или четвертая или более нагретых планок могут быть использованы для создания третьего или четвертого или более швов. Эти третья или четвертая или более нагретых планок могут иметь одинаковые или различные температуры по сравнению друг с другом.
В одном варианте выполнения, нагревающая планка имеет в целом трапецеидальную форму. В другом варианте выполнения участок нагревающей планки, выполненный для контактирования с запечатываемой подложкой, является предпочтительно плоским, более предпочтительно плоским и гладким. Участок нагревающей планки, выполненный для контактирования с подложкой, может иметь прямоугольную форму. Участок нагревающей планки, выполненный для контактирования с подложкой, может иметь ширину не больше, чем 1,0 дюйма, альтернативно, от 0,001 дюйма до 0,5 дюйма, предпочтительно от 0,05 дюйма до 0,2 дюйма, альтернативно, от 0,08 дюйма до 0,2 дюйма, альтернативно около 0,125 дюйма, альтернативно комбинации. Нагревающая планка может иметь длину, по меньшей мере, участок нагревающей планки, выполненный для контактирования с подложкой, от 5 дюймов до 25 дюймов, альтернативно, от 10 дюймов от 10 до 20 дюймов, альтернативно, от 12 дюймов до 18 дюймов, альтернативно, от 18 дюймов до 24 дюймов, альтернативно, около 14,5 дюймов, альтернативно, около 22 дюймов, альтернативно, комбинацию вышеуказанного. Эти размеры могут быть одинаковыми или разными для тех вариантов выполнения, которые имеют две или более нагревающих планок.
Ненагревающие планки
Один объект настоящего изобретения относится к одной или нескольким ненагревающим планкам. Ненагревающая планка может быть изготовлена из любого материала, однако предпочтительно содержит эластомерный материал. Предпочтительно ненагревающая планка содержит эластомерный материал, выполненная для контактирования с наружной поверхностью подложки. Эластомерный материал предпочтительно содержит этиленпропиленовый диеновый мономер (EPDM). Ненагревающая планка может быть изготовлена полностью из эластомерного материала, или просто покрыта или связана с таким материалом, или, по меньшей мере, тот участок ненагревающей планки, выполненный для контактирования с поверхностью подложки. Участок ненагревающей планки, выполненный для контактирования с подложкой, является предпочтительно плоским, более предпочтительно плоским и гладким. Участок ненагревающей планки, выполненный для контактирования с подложкой, может иметь прямоугольную форму. Участок ненагревающей планки, выполненный для контактирования с подложкой, может иметь ширину не более 1 дюйма, альтернативно, от 0,001 дюйма до 0,5 дюйма, предпочтительно от 0,05 дюйма до 0,2 дюйма, альтернативно, от 0,08 дюйма до 0,2 дюйма, альтернативно, от около 0,125 дюйма, или комбинацию вышеуказанного. Ненагревающая планка может иметь длину, по меньшей мере, участок ненагревающей планки, выполненный для контактирования с подложкой, от 5 дюймов до 25 дюймов, альтернативно, от 10 дюймов до 20 дюймов, альтернативно, от 12 до 18 дюймов, альтернативно, от 18 дюймов до 24 дюймов, альтернативно 14,5 дюймов, 22 дюймов, или комбинацию вышеуказанного. Размеры могут быть одинаковыми или различными для других ненагревающих планок, выполненных для внесения дополнительных швов. Участок нагревающей планки, который является противоположным ненагревающей планке, могут быть одинаковым или отличающимся от участка ненагревающей планки.
В одном варианте выполнения, ненагревающая планка содержит EPDM, и ее экструдируют с образованием нужной формы. Ненагревающая планка комбинацией из нержавеющей стали, фрезерованной для принятия формованного EPDM. Может быть использован ласточкин хвост, чтобы объединить формованный EPDM и участок из нержавеющей стали ненагревающей планки. Это участок EDPM, который выполнен для контактирования с наружной поверхностью подложки.
Температура поверхности ненагревающей планки, выполненной для контактирования с подложкой, составляет менее 200°F, предпочтительно менее 150°F, предпочтительно менее, чем 125°F, альтернативно, около равна температуре окружающей среды, альтернативно, от 0°С до менее 200°F, альтернативно,, от 32°F до 175°F, альтернативно, комбинацию вышеуказанного. В другом варианте выполнения, ненагревающая планкой не находится в тепловом сообщении с нагревательным элементом. В еще одном варианте выполнения, любая температура выше температуры окружающей среды ненагревающей планки может быть вызвана производственным процессом (и его условиями), а не, например, нагревательным элементом, который находится в тепловом сообщении с ненагревающей планкой. В еще одном варианте выполнения, ненагревающая планка находится в тепловом сообщении с охлаждающим элементом (например, охлаждающим змеевиком и т.д.).
Размеры ненагревающей планки, или, по меньшей мере, того участка, что выполнен для контактирования с подложкой, аналогичные, или сходные с таковыми у противоположной нагревающей планки, и наоборот.
В одном варианте выполнения первый шов и второй шов образованы в 0,5 дюймах друг от друга. Предпочтительно, чтобы это расстояние находилось в пределах 0,4 дюйма, или 0,3 дюйма, или 0,25 дюйма, альтернативно, от 0,1 дюйма до 0,4 дюйма, или от 0,2 дюйма до 0,3 дюйма, или было комбинацией вышеуказанного. Подобные расстояния также могут быть образованы между вторым швом и третьим швом; а также между третьим швом и четвертым швом.
Давление
Другой объект изобретения обеспечивает давление, создаваемое между нагревающей планкой и противоположной ненагревающей планкой (и подложками между ними) для образования шва. Давление, возникающее между нагревающей планкой и ненагревающей планкой, может создаваться поршневым приводом. Один, два, три или более поршней, предпочтительно поршней с пневматическим приводом для каждой планки, может использоваться для передвижения планок и/или приложения давления. Предпочтительно, чтобы каждый из противоположных поршней двигался в одной линейной плоскости. Оказываемое давление составляет от 30 фунтов на кв. дюйм (PSI) до 140 фунтов на кв. дюйм, предпочтительно от 40 до 130 фунтов на кв. дюйм, более предпочтительно от 50 фунтов на кв. дюйм до 120 фунтов на кв. дюйм, альтернативно, от 60 фунтов на кв. дюйм до 110 фунтов на кв. дюйм, альтернативно, от 70 фунтов на кв. дюйм от 100 фунтов на кв. дюйм, альтернативно, от 80 фунтов на кв. дюйм до 90 фунтов на кв. дюйм, или комбинацию вышеуказанного. В этих вариантах выполнения, когда используются два или более комплектов противоположных нагревающей планки и ненагревающей планки, давление может быть одинаковым или отличаться между этими различными комплектами.
Периодом времени запечатывания, в одном варианте выполнения, является время, которое требуется для образования шва по изобретению. Периодом времени первого запечатывания является время, необходимое для образования первого шва. Периодом времени второго запечатывания является время, необходимое для образования второго шва. Периоды времени для дополнительных операций запечатывания (т.е., третьей, четвертой и т.д.) предусмотрены для дополнительных швов (например, третьей, четвертой и т.д., соответственно). Период времени запечатывания измеряется, начиная от времени, когда либо противоположная нагревающая планка, либо ненагревающая планка сначала вступает в контакт с наружной поверхностью запечатываемой подложки, и останавливается на времени, когда либо противоположная нагревающая планка, либо ненагревающая планка заканчивает контакт с наружной поверхностью соответствующей подложки после образования шва. В одном варианте выполнения период времени запечатывания составляет от 0,5 секунды (сек) до 10 секунд, предпочтительно от 1 сек до 4 сек, более предпочтительно от 1 сек до 3 сек, альтернативно, от 2 сек до 3 сек, альтернативно, от 1,7 сек до 2,5 сек, или комбинацию вышеуказанного.
Заполнение мешков кормом для домашних животных
Один из вариантов выполнения настоящего изобретения включает стадию заполнения открытого мешка кормом для домашних животных, предпочтительно до стадии запечатывания закрытого мешка (при этом шов (швы) выполняют по изобретению). В этом предпочтительном варианте выполнения, мешок запечатывают с трех сторон, чтобы оставить четвертую сторону открытой для заполнения. Корм для домашних животных, которым заполняют открытый мешок, весит от 10 фунтов (фунт) до 100 фунтов, альтернативно от 30 фунтов до 55 фунтов, альтернативно от 40 фунтов до 50 фунтов, альтернативно от 40 фунтов до 45 фунтов, либо комбинацию вышеуказанного.
Мешок с кормом для домашних животных может быть выполнен для содержания максимального объема от 20 литров (л) до 90 л, предпочтительно от 20 л до 80 л, альтернативно, от 30 л до 70 л, альтернативно, от 40 л до 60 л, альтернативно, от 40 л до 65 л, альтернативно, от 47 л до 60 л, либо комбинацию вышеуказанного.
Корм для домашних животных, в одном неограничительном примере, может быть для кошек или собак. Корм для домашних животных может быть в виде муки грубого помола (но, конечно, могут быть использованы другие формы). Корм для домашних животных может содержать ингредиент, который чувствителен к окислению (например, пробиотик). Корма для домашних животных в целом описаны в патентах США 5616569; 6039952; 6133323; 5851573; 5932258.
Захваченный воздух
Один из вариантов выполнения настоящего изобретения включает стадию запечатывания мешка с кормом для домашних животных, закрываемого с определенным количеством захваченного воздуха таким образом, что захваченный воздух, содержащийся в закрытом мешке, составляет от 0,5 л до 5 л, предпочтительно от 1 л до 3 л объема, альтернативно, от 1 л до 2 л, либо комбинацию вышеуказанного. Объем воздуха измеряют при стандартной температуре и атмосферном давлении (т.е. 1 атмосфере и 77°F). Воздух может быть введен в мешок перед запечатыванием традиционными средствами.
Другим вариантом выполнения предусмотрено также разрезание одного или нескольких углов мешка, чтобы образовать угловой разрез. Мешок с кормом для домашних животных по изобретению выполнен из подложек. Подложки могут образовывать один или несколько углов мешка с кормом для домашних животных. С учетом относительно высокой степени целостности шва (швов) по изобретению, существует потребность в воздухообмене между воздухом внутри мешка и воздухом внутри мешка во время существенных воздействий окружающей среды или условий (например, при пересечении горного хребта). Щель угловой щели представляет собой ту, у которой, по меньшей мере, участок, предпочтительно проходит на всю толщину, по меньшей мере, одной подложки.
Угловые щели могут иметь длину от 4 мм до 12 мм, предпочтительно от 6 мм до 10 мм, альтернативно, около 8 мм, альтернативно, комбинацию вышеуказанного. Щель угловой щели предпочтительно проникает во все слои подложки (т.е. полностью через подложку). Угловая щель находится предпочтительно в пределах 10 мм, предпочтительно в пределах 7 мм, предпочтительно в пределах 6 мм, предпочтительно в пределах 5 мм, предпочтительно в пределах 4 мм, альтернативно, в пределах 3 мм, альтернативно, в пределах 3 мм или менее, или комбинацию вышеуказанного, вершины угла мешка с кормом для домашних животных. В другом варианте, имеется более одной угловой щели. В таком варианте выполнения, угловые прорези предпочтительно расположены в более чем одном углу мешка и в различных подложках. Например, если первая подложка имеет первую угловую щель в первом углу, то предпочтительно, чтобы вторая подложка имела вторую угловую щель во втором углу. Разрезание подложки (подложек) для образования угловой щели (щелей) может быть выполнено с помощью бритвы, или ножа, или другого подобного режущего предмета.
Подложка
Первая и вторая подложка по изобретению изготовлены из материала (материалов), которые пригодны для производства мешков кормов для домашних животных, пи этом предпочтительно эти материалы непроницаемы для воздухообмена. Подложка может быть однослойной или иметь несколько слоев. В одном варианте выполнения, подложку мешка выбирают из двухслойной или четырехслойной. Каждый слой может различаться, или быть выполненным из одного материала. Слои могут содержать бумагу, пластик, металл, или их комбинации. Толщина подложки может быть от 100 мкм до 250 мкм, альтернативно, от 125 мкм до 200 мкм, альтернативно, от 155 до 177 мкм, либо, альтернативно, комбинацию вышеуказанного. Неограничительные примеры подложек, пригодных для изготовления мешков кормов для домашних животных, могут включать в себя способы, описанные в патентах США №№ 3291374; 3346173; 3370773; 3415440; и 3784085.
Настоящее изобретение может использовать или не использовать адгезив для образования шва. При использовании адгезива его наносят на внутренней поверхности подложки в положении, где должно быть образован шов. В предпочтительном варианте выполнения, шов образуют без использования адгезива.
Пример
Фиг.1 представляет собой вид в поперечном разрезе неограничительного примера, демонстрирующего запечатывание мешка (1) по изобретению. Чертеж выполнен не в масштабе. Первая подложка (3), и вторая подложка (5) представляют собой противоположные стороны открытого мешка (1). Хотя это и не показано, открытый мешок (1) содержит корм. Первый шов (7) образуют между первой подложкой (3) и второй подложкой (5) при контакте первой нагревающей планки (11) с внешней поверхностью первой подложки (43) в первом положении (31), и контакте первой ненагревающей планки (21) с внешней поверхностью второй подложки (42) во втором положении (32), при этом первое положение (31) и второе положение (32) противоположны друг другу. Следующую стадию проводят для образования второго шва (10). Вторая ненагревающая планка (12) входит в контакт с внешней поверхностью первой подложки (43) в третьем положении (51), а вторая нагревающая планка (22) входит в контакт с внешней поверхностью второй подложки (42) в четвертом положении (52), чтобы образовать второй шов (10). Третье положение (51) и четвертое положение (52) противоположны друг другу. Эта вторая стадия может выполняться одновременно или последовательно с первой стадией. Давление составляет от около 80 фунтов на кв. дюйм до около 90 фунтов на кв. дюйм между первой нагревающей планкой (11) и первой ненагревающей планкой (21) (и первой и второй подложками (3, 5) между ними), а также между второй ненагревающей планкой (12), и второй нагревающей планкой (22) (а также первой и второй подложками (3, 5) между ними). Первый и второй периоды запечатывания между этими противоположными комплектами планок (11, 21 и 12, 22) при образовании швов (7, 10), соответственно, составляют около 2 секунды. Температура и первой, и второй нагревающих планок (11, 22) составляет от 400°F до 405°F. Ни первая, ни вторая ненагревающие планки (21, 22) не находятся в тепловом сообщении с нагревательным элементом.
Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует понимать как строго ограниченные точными числовыми значениями. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер должен обозначать как указанное значение, так и функционально эквивалентный интервал, окружающий это значение. Например, размер, раскрытый как «40 мм» предназначен для обозначения «около 40 мм».
Каждый документ, цитируемый здесь, в том числе любой патент с перекрестными ссылками, или связанный патент, или заявка включены сюда посредством ссылки во всей своей полноте, если иное не исключено или иным образом ограничено. Цитирование любого документа не является признанием того, что он является предшествующим уровнем техники по отношению к любому изобретению, описанному в настоящем документе, или заявленному в нем, по отдельности, или в любой комбинации с любой другой ссылкой или ссылками, или что он излагает, предлагает или описывает любое такое изобретение. Кроме того, в той степени, в которой любое значение или определение термина в данном документе противоречит любому значению или определению этого же термина в документе, включенном посредством ссылки, решающим является значение или определение, приданное этому термину в данном документе.
В то время как конкретные варианты выполнения настоящего изобретения были проиллюстрированы и описаны, специалистам в данной области техники понятно, что различные другие изменения и модификации могут быть сделаны в пределах сущности и объема настоящего изобретения. Поэтому оно предназначено для охвата в прилагаемой формуле изобретения всех таких изменений и модификаций, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения.