Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОНТЕЙНЕР НА ОСНОВЕ КАРТОНА (ВАРИАНТЫ)
КОНТЕЙНЕР НА ОСНОВЕ КАРТОНА (ВАРИАНТЫ)

КОНТЕЙНЕР НА ОСНОВЕ КАРТОНА (ВАРИАНТЫ)

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение касается герметично запечатанного контейнера на основе картона с плоским верхом. Контейнер включает прямоугольный рукав, имеющий верхние торцевые секции, соединенные по линиям фальцевания с боковыми стенками. Верхние торцевые секции разделены на внутренние и наружные противоположные пары, которые фальцуют друг к другу. Каждая из верхних торцевых секций имеет вырез. Вырезы определяют отверстие, имеющее край, который включает открытую картонную основу. Каждая из внутренних пар противоположных торцевых секций разделена на средний участок и противоположные боковые участки. Противоположные боковые участки фальцуют на средний участок и прокладывают между средним участком и наружными парами противоположных секций. Открывающееся укупорочное средство проходит сквозь отверстие и включает фланец, расположенный внутри контейнера. Фланец покрывает выступающие края отверстия. Обеспечивается облегчение изготовления контейнера на картонной основе, который герметично запаян, и экономия упаковочного материала на единицу объема. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2172710
Класс(ы) патента: B65D5/72, B65D85/72, B65D43/08
Номер заявки: 98121330/13
Дата подачи заявки: 08.04.1997
Дата публикации: 27.08.2001
Заявитель(и): ТЕТРА ЛАВАЛЬ ХОЛДИНГЗ ЭНД ФАЙНЭНС С.А. (CH)
Автор(ы): МОГАРД Йенс (US)
Патентообладатель(и): ТЕТРА ЛАВАЛЬ ХОЛДИНГЗ ЭНД ФАЙНЭНС С.А. (CH)
Описание изобретения: Настоящее изобретение относится к усовершенствованному контейнеру и, более конкретно, к контейнеру на основе картона, имеющему открывающееся укупорочное средство, причем контейнер включает герметично запечатанные верхний и нижний торцы, предотвращающие впитывание жидких продуктов в картонную основу контейнера.
Сегодня существует много типов картонных упаковок ("пакетов") одноразового применения для хранения жидкостей, порошков или т.п. Жидкости могут включать напитки, такие как молоко и соки. Контейнеры могут быть изготовлены из заготовок или листов из различных слоистых материалов, имеющих такую основу, как картон, листовая целлюлоза и т.п. Материал основы ламинирован или покрыт термопластическим или подобным покрытием, устойчивым к жидкостям, чтобы обеспечить удерживание контейнером жидкостей. Заготовки складывают в контейнеры с разными поперечными сечениями, такими как трубчатое, прямоугольное, квадратное и т.п.
Предлагалось формировать прямоугольные картонные пакеты с боковыми стенками, изготовленными из слоистого материала на картонной основе, в котором верхний конец изготовлен исключительно из термопластического материала. Такое решение раскрыто в патентах США NN 5158633 и 5498149. Как описано в них, термопластический материал может быть сформирован и герметично прикреплен к боковым стенкам контейнера с использованием процесса инжекционного формования. Верхний торец может быть отформован из мягкой пластиковой ленты, помещенной на край боковых стенок, которую затем нагревают и термоформуют на боковых стенках. Процесс термоформования выполняется в торцевой матрице, и получаемая пластиковая крышка соответствует форме этой матрицы. Торцевая крышка может быть отформована интегрально с концевым наконечником, принимающим пробку (затычку). Концевой наконечник также может быть резьбовым и принимающим резьбовой колпачок.
Упомянутый выше контейнер, имеющий термоформованную пластиковую торцевую крышку, в зависимости от обстоятельств, может быть относительно сложен в производстве и требует существенного добавления новых узлов к существующим упаковочным машинам. Полученный в результате контейнер может также быть дороже, чем контейнер подобной формы, который целиком отформован из слоистого материала на основе картона.
Контейнеры с остроконечным ("щипцовым") верхом, уплощенным или высоким, также довольно популярны и являются альтернативой обсужденному выше контейнеру с термоформованным верхом. Уплощенные и высокие щипцовые верхние части контейнеров могут включать отдельные приспособления для открывания, такие как винтовая крышка или т.п. Примеры приспособлений для открывания см. в патентах США 5248054, 2980304 и 2432462.
Традиционные контейнеры со щипцовым верхом, однако, могут иметь определенные ограничения в зависимости от обстоятельств. Щипцовый верх требует больше материалов, чем плоский торец, даже если обеспечиваемый ими объем хранения одинаков. Кроме того, часто бывает трудно производить островерхий контейнер с выливным носиком и крышкой. При добавлении выливного носика к островерхому контейнеру носик добавляют к поднятой части заготовки до формирования щипцового верха. Когда носик добавлен, концы контейнера фальцуют, нагревают и сжимают вместе с образованием обычного герметизирующего ребра структуры щипцового верха. Однако носик должен быть расположен в отдалении от ребра, чтобы избежать взаимодействия носика с производственным оборудованием, которое нагревает место спайки панелей ребра. Такое удаленное размещение крышки часто приводит к размещению ее в неудобном положении на одной стороне контейнера.
С целью разрешения этих проблем предлагались стандартные контейнеры с плоскими верхними торцами, имеющие носик и отверстие с крышкой в центре верхней части. Однако контейнеры с плоскими торцами имеют другие ограничения. У контейнеров с плоским торцом соединительные края фальцованных торцевых панелей образуют складки. Эти складки подвергают края материала с картонной основой воздействию жидкого продукта, находящегося внутри контейнера. Продукт проникает или производит капиллярное воздействие и впитывается в картонную основу контейнера, ухудшая этим герметичность и подвергая опасности целостность упаковки. Кроме того, стандартные контейнеры с плоскими торцами не обеспечивают герметичности шва вдоль складок, получающихся на верхнем торце контейнера.
Таким образом, хотя обычные контейнеры с плоскими торцами непроницаемы для жидкости, они запаяны негерметично и поэтому не могут поддерживать во внутренней камере повышенное давление, которое требуется для хранения газированных жидкостей. Кроме того, негерметичные складки у обычных контейнеров с плоскими торцами являются неудовлетворительной средой для хранения жидкостей, очень чувствительных к кислороду, таких как вино, апельсиновый сок и т.п.
Далее описываются два варианта контейнера на основе картона, содержащего рукав, выполненный из ламинированного материала, включающего картонную основу, причем рукав имеет боковые панели, отфальцованные с образованием в общем прямоугольного сечения, кроме того, рукав имеет верхнюю торцевую секцию и нижнюю торцевую секцию, отделенные линиями сгиба от боковых панелей, при этом верхняя торцевая секция разделена линиями сгиба на внутреннюю пару противолежащих секций и внешнюю пару противолежащих секций, причем каждая из противолежащих секций внутренней и внешней пар имеют вырезы, а каждая из противолежащих секций внутренней пары разделена линиями сгиба с образованием среднего участка и противоположных боковых участков, образующих ушки, с каждой стороны среднего участка, причем верхняя торцевая секция отфальцована и герметизирована с образованием в общем плоского верха контейнера, в котором каждый из противоположных боковых участков, образующих ушки, каждой внутренней пары противолежащих секций лежит между соответствующей одной из внешней пары противолежащих секций и соответствующим средним участком, при этом вырезы верхних торцевых секций определяют отверстие, имеющее края с открытой картонной основой, при этом контейнер также содержит укупорочное средство.
В одном варианте этого контейнера укупорочное средство имеет фланец и трубчатый стержень, причем трубчатый стержень выступает из внутренней части контейнера к наружной части контейнера, а фланец закреплен на внутренней поверхности контейнера и способствует защите краев открытого картона от внутренности контейнера.
В другом варианте контейнера укупорочное средство имеет фланец, причем этот фланец закреплен на внутренней поверхности контейнера и способствует защите краев открытого картона от внутренности контейнера.
Вышеупомянутый контейнер облегчает изготовление контейнера на картонной основе, который герметично запаян и который может быть произведен с уменьшенным количеством упаковочного материала на единицу объема по сравнению с другими избранными типами контейнеров. Вышеупомянутая конструкция контейнера также может быть произведена с минимальным переоснащением оборудования для производства контейнеров.
Фиг. 1-7 - виды заготовки и контейнера, сформированного из этой заготовки в соответствии с одним вариантом изобретения; и
Фиг. 8-15 - вариант выполнения устройства, которое может быть использовано для формирования, заполнения и герметизации контейнера по фиг. 1-7.
Фиг. 1 показывает общий аксонометрический вид контейнера (2), сформированного в соответствии с настоящим изобретением. Контейнер 2 в законченном виде может иметь любую желаемую форму поперечного сечения, такую как прямоугольная, круглая, квадратная и т.п. Предпочтительно контейнер 2 формируют с прямоугольной формой с боковыми стенками 4, верхом 6 и дном 8. Верх 6 может включать резьбовой узел 10 с крышкой или что-либо подобное, включающее открывающееся укупорочное средство и соответствующую крышку.
Обратимся к фиг. 2, на которой показана плоская заготовка 12, используемая для формирования контейнера 2 с фиг. 1. Заготовку 12 предпочтительно формируют из слоистого материала, который включает основу из картона, расположенную между двумя или более слоями, непроницаемыми для жидкости, такими как слои из полиэтилена. Заготовка 12 включает четыре панельных секции 14, отделенные одна от другой вдоль линии фальцевания 16. Необязательно заготовка может быть снабжена боковой перекрывающей секцией 18, интегральной с одной из сторон одной из панелей 14 для использования ее для формирования бокового шва 15, показанного на фиг. 3. Боковая перекрывающая секция 18 отделена от панели 14 линией фальцевания 20.
Как показано на фиг. 3, когда контейнер фальцуют в прямоугольную форму, боковую перекрывающую секцию 18 фальцуют внутрь по линии 20 и укладывают рядом с внутренней поверхностью 22 панели 14. Перекрывающая секция 18 включает край 24, выступающий вдоль ее длины. Боковой выступ 26 фальцуют вдоль длины перекрывающей секции 18, чтобы проложить выступ 26 между секцией 18 и боковой панелью 14 с боковым краем 24, изолированным от внутренности контейнера. При фальцевании выступа 26 таким образом боковой край 24 не обращен к жидкому продукту внутри контейнера.
Возвратимся к фиг. 2, панели 14 включают участки боковых стенок 28, которые определяют боковые стенки 4 сформированного контейнера 2. Панели 14 также включают верхние и нижние торцевые секции 32 и 30. Торцевые секции 30 и 32 отделены от участков боковых стенок 28 фальцовочными линиями 34 и 36. Верхняя и нижняя торцевые секции 30 и 32 также включают внешние края 38 и 40. Картонная основа слоистого материала выступает вдоль краев 38, 40 и 24.
Нижняя торцевая секция 30 (показанная на фиг. 2 вверху) при фальцевании складывается и образует дно 8 контейнера 2, тогда как сложенная верхняя торцевая секция 32 (показанная на фиг. 2 внизу) образует верх 6 контейнера. Образующая дно торцевая секция 30 включает в себя внутреннюю пару противолежащих секций 42 и 44 и внешнюю пару противолежащих секций 58 и 60. Соответственно образующая верх контейнера торцевая секция 32 включает в себя внутреннюю пару противолежащих секций 80 и 82 и внешнюю пару противолежащих секций 84 и 86. Как показано на чертеже, внутренние пары торцевых секций отделены от соответствующих боковых панелей изогнутыми линиями фальцевания 36.
Чтобы облегчить фальцевание дна 8 контейнера 2, противолежащие секции 42 и 44 нижней торцевой секции 30 разделены линиями фальцевания (соответственно 46 и 48) на средние участки (соответственно 50 и 52) и противоположные боковые участки (соответственно 54 и 56), из которых образуют "ушки". Дополнительно одна из секций внешней пары, а именно секция 58, содержит самый наружный клапан 62, который, как будет показано в связи с фиг. 4, перекрывает шов, образованный при складывании нижней секции 30 и проходящий через дно 8 контейнера. Торцевые секции 42, 44 и 60 содержат наружные выступы 43, 45 и 61 соответственно, которые покрыты клапаном 62.
Во время формирования нижней торцевой секции 30 внутренняя пара противолежащих торцевых секций 42 и 44 фальцуется внутрь, пока выступы 43 и 45 не пересекутся непосредственно в центре дна 8. После этого наружная пара торцевых секций 58 и 60 фальцуется внутрь, пока выступы 61 и 62 не соединятся. В то время как нижние торцевые секции 30 фальцуют внутрь одна на другую вышеописанным образом, ушки 54 и 56 фальцуют вдоль линий 46 и 48, пока они не перекроют соответствующие средние участки 50 и 52. Таким образом, ушки 54 и 56 вставляют между соответствующими средними участками 50 и 52 и соответствующими наружными торцевыми секциями 58 и 60.
Фиг. 4 иллюстрирует конечное фальцевание нижних торцевых секций 30 в должных соотношениях. Как показано, наружные торцевые секции 58 и 60 фальцуют (как объясняется ниже), чтобы соединить их на шве 59. Выступ 61 фальцуют наружу вдоль линии 63 в сторону от внутренности контейнера, чтобы изолировать край 38 от содержимого контейнера. Если используют изогнутые линии фальцевания, показанные на нижнем конце 30 на фиг. 4, шов 59 входит в прорезь, таким образом обеспечивая в общем выровненную и стабильную поверхность основания контейнера. Дополнительные детали, касающиеся использования изогнутых линий фальцевания, описаны в патенте США N 5474232, зарегистрированном 12 декабря 1995 г. и озаглавленном "Островерхая коробка и картонная заготовка, имеющая изогнутые боковые складки", который включен в данное описание путем ссылки.
Возвратимся к фиг. 2, верхняя торцевая секция 32 включает внутреннюю пару торцевых секций 80 и 82 и наружную пару торцевых секций 84 и 86. Эти торцевые секции 80 и 82, каждая, включает средние участки 88 и 90, сформированные целиком с соответствующими, расположенными в боковом направлении ушками 92 и 94. Ушки 92 и 94 отделены от соответствующих основных участков 88 и 90 линиями фальцевания 96 и 98. Необязательно одна или более из торцевых секций 30 может включать полосу перекрытия, такую как полоса 100 на торцевой секции 84. Торцевые секции 80-86 дополнительно включают дуговидные вырезы 102, 104, 106 и 108 соответственно. Вырезы 102-106 объединяют, как объясняется ниже, для формирования отверстия, проходящего через верх контейнера, и которое, в конечном счете, принимает открывающееся укупорочное средство.
Фальцевание верха 6 контейнера 2 показано на фиг. 5. Как показано, верх формируют фальцеванием торцевых секций 80 и 82 внутрь до тех пор, пока наружные торцы 81 и 83 (фиг. 4) не соединятся полностью один с другим. После этого торцевые секции 84 и 86 фальцуют внутрь, пока нахлестка 100 не перекроет край 40 секции 86. Во время этой операции фальцевания ушки 92 и 94 фальцуют внутрь на соответствующие основные участки 88 и 90 соответственно по соответствующим линиям фальцевания 96 и 98. При фальцевании таким образом ушки 92 и 94 прокладывают между соответствующими средними участками 88 и 90 и соседними торцевыми секциями 84 и 86. Фальцеванием верхних торцевых секций 32 таким образом существенно изолируются многие края картонной основы, которые иначе могли бы подвергнуться воздействию содержимого контейнера. Все края, включая край 40, изолированы от внутреннего контейнера. Только края 103, 105, 107 и 109 дугообразных вырезов остаются открытыми.
Как показано на фиг. 6, узел 10 с крышкой вставлен через отверстие 112, определяемое вырезами снаружи от внутренности контейнера, сформированное, когда дугообразные вырезы 102-108 соединяют друг с другом. Узел 10 с крышкой включает приспособление 114 с круглым основным фланцем 116 и трубчатый стержень 117, выступающий наружу через отверстие 112. Фланец 116 включает верхнюю герметизирующую поверхность 119, которая надежно герметизирована от внутренних поверхностей 121 верхних торцевых секций 80, 82, 84 и 88 непосредственно у отверстия 112. Приспособление 114 герметизирует и изолирует края 103, 105, 107 и 109 вырезов 102, 104, 106 и 108 от внутренности контейнера. Необязательно стержень 117 может включать резьбу 122, которая принимает соответствующую винтовую крышку 124.
Как показано на фиг. 7, основной фланец 116 покрывает центральный участок торцевых секций 80, 82, 84 и 86, чтобы скрыть любые участки краев 40 и 103, 105, 107 и 109, которые иначе подвергались бы воздействию жидкости. Следовательно, если смотреть со стороны внутренности контейнера, находящийся в нем продукт соприкасается только с основными участками 88 и 90 и средними участками 89 и 91 торцевых секций 84 и 86 соответственно. Линии фальцевания 96 и 98 определяют пересечения между участками 88-91 и формируют швы между ними, чтобы предотвратить протекание продукта между торцевыми секциями 30.
Вышеописанный контейнер может производиться с минимальной степенью модификации традиционных упаковочных машин для островерхих пакетов. Такие машины включают TR/6TM, TR/7TM, TR/8TM и Tetra MiniTM упаковочные машины фирмы TetraPak, Inc.
Один пример традиционной упаковочной машины, которая может быть модифицирована для производства вышеописанного контейнера, показана и описана в патенте США 3820303. Примерное выполнение такой модифицированной машины показано на фиг. 8-15. Как показано на фиг. 8 и 9, плоская заготовка упаковки 400, которая еще не собрана, выходит из магазина 405, в то время как заготовки упаковок 400 преобразуют в трубчатую форму, в данном случае имеющую квадратное поперечное сечение. Посредством устройства подачи 410, которое в данном варианте состоит из вращающейся цепи, снабженной держателем 415, сложенная заготовка упаковки надевается на оправку 420, установленную на шпиндельном колесе 425, причем оправка перемещается в положение, противоположное устройству подачи. (На чертеже это положение обозначено I). Когда заготовка 400 будет надвинута на оправку 420, шпиндельное колесо 425 поворачивается в направлении против часовой стрелки, пока не достигнет положения II, в котором снова останавливается.
В положении II верхний конец 32 заготовки пакета 400, установленного на оправке 420, центрально противостоит фальцовочному устройству 430, управляемому приводом 435, предпочтительно пневматическим цилиндром. С помощью привода 435 фальцовочное устройство 430 перемещается в направлении верхних торцевых секций 32 заготовки пакета 400, причем верхняя торцевая секция выступает из оправки 420, посредством чего клапаны 437 фальцовочного устройства 430 сгибаются внутрь в направлении верхней торцевой секции заготовки пакета 400 с целью начального фальцевания или подгибания складок, предварительно обеспеченных на верхней торцевой секции заготовки пакета 400. Однако процесс фальцевания прерывается до тех пор, пока секция стенки заготовки пакета, формирующая верх, не будет полностью согнута внутрь до своего конечного положения, и благодаря эластичности материала секция 32 заготовки пакета 400, выступающая из оправки 420, возвращается, в основном, к положению, в котором она находилась до операции фальцевания.
Когда операция предварительного фальцевания завершена, шпиндельное колесо 425 снова поворачивается и останавливается в положении III, в котором предварительно отфальцованная верхняя торцевая секция 32 заготовки пакета 400 располагается по центру напротив нагревательного устройства 440. Сквозь нагревательное устройство 440 продувается горячий газ, предпочтительно воздух, проходящий у приподнятых торцевых секций 32 заготовки пакета 400, чем эти панели верхней торцевой секции, которые предназначены быть герметизирующими секциями, нагреваются до такой степени, что термопластический материал, расположенный около картонной основы, размягчается. Кроме того, укупорочное средство или узел с крышкой в сборе, включающий укупорочное средство, подают через трубу 445 от устройства подачи 450. Труба 445 движется вблизи оправки 420 и проводит укупорочное средство между открытыми панелями у верхнего конца 32. Укупорочное средство зацепляется за оправку 420 и закрепляется на ней, например, вакуумным или подобным устройством. Труба 445 затем отодвигается от оправки 420, чтобы позволить ей с закрепленным на ней укупорочным средством снова повернуться и передвинуться в положение IV.
В то время как шпиндельное колесо 425 с оправкой 420 движется из положения III к положению IV, секция 32 заготовки пакета 400, выступающая из оправки 420, входит в контакт с фальцевателем 460, который фальцует верхние торцевые секции 32 способом, описанным в связи с фиг. 5. В это время панели верхних торцевых секций 32 начинают термозапечатывать друг к другу и к фланцу 116 укупорочного средства 114. Когда оправка 420 достигает положения IV, охлажденная пресс-матрица 465, которая может приводиться в движение приводом 470, предпочтительно пневматическим цилиндром, прессует фальцованную и герметизированную верхнюю секцию, чем формирует в общем плоский верх контейнера, содержащий укупорочное устройство. Охлаждением нагретых частей торцевых секций 32 в то самое время, когда эти секции сжимают вместе с помощью пресс-матрицы 465 и конца оправки 420, нагретый термопластический слой делается жестким, поскольку нагретые поверхности соединяются поверхностным плавлением, чем эти секции, формирующие верх, удерживаются вместе в сжатом положении, так чтобы сформировать верх, непроницаемый для жидкости. Чтобы обеспечить хорошую герметизацию, важно, чтобы фальцованные верхние секции сжимались друг с другом с большой силой, и желательно использовать давление до нескольких тонн, поскольку давление такой величины создает эффективное течение пластика в зоне герметизации и закрытие любых каналов для утечек, которые могли бы возникнуть в месте соединения перекрывающихся слоев материала.
Когда основание сжато, шпиндельное колесо поворачивается в положение V, в котором не выполняется никаких операций, так что контейнер 400, которому придан сформированный и герметизированный верх, поворачивается, после периода времени, соответствующего одному шагу поворота, в положение VI, в котором оправка 420 направляется вниз.
В положении VI контейнер 400 снимается с оправки 420 с помощью разгрузочного средства 476, которое может перемещаться вертикально и имеет в передней части всасывающее или захватывающее устройство, которое захватывает контейнер 400. Операция снятия выполняется поднятием разгрузочного средства 476 приводом 475, пока его всасывающая или захватывающая головка не войдет в соприкосновение с верхом контейнера 400. Когда после этого разгрузочное средство 476 будет сдвинуто вниз, контейнер 400 снимается с оправки 420 и опускается между удерживающими устройствами, которые расположены на прерывисто движущемся цепном конвейере 485, посредством которого контейнеры 400 снимаются со шпиндельного колеса 425 и транспортируются в существенно горизонтальном положении в перевернутом состоянии. Шпиндельное колесо 425 поворачивается после завершения операции снятия в положение I, в котором на оправку 420 помещается новая заготовка пакета 400 с помощью подающего устройства 410.
В вышеприведенном описании приводится способ действия, в котором шпиндельное колесо проводит полный цикл вращения, но во время каждой из операций при остановке колеса такие операции проводятся совместно во всех положениях, кроме положения V. Это означает, что полностью обработанный контейнер 400 снимается во время каждой паузы во вращении, в то же время новая заготовка пакета 400 устанавливается на оправку 420. Соответственно в данном варианте выполнения время между двумя последовательными поворотными операциями выбрано таким образом, чтобы все операции в разных положениях могли быть завершены.
В показанном варианте, поскольку два или более шпиндельных колеса 425 одновременно связаны с конвейером 485, два или несколько контейнеров 400, обеспеченных герметизированным и сформированным верхом, каждый раз передаются от шпиндельного колеса 425 к конвейеру 485 посредством двух или более разгрузочных средств 476. В описанной здесь машине каждый конвейер 485 связан с двумя шпиндельными колесами 425, так что два контейнера 400 передаются к конвейеру 485 в течение каждой операции поворота. Поскольку на конвейер подаются два контейнера 400 в течение каждой операции поворота, контейнер должен быть перемещен на две операции упаковки за каждый шаг поворота, и все обрабатывающие установки для фальцевания верха контейнеров и для заполнения и закрытия контейнеров 400 должны быть дублированы. Однако, поскольку обрабатывающие установки расположены горизонтально рядом, для каждой пары устройств может быть использован общий приводной механизм. Альтернативно для синхронного приведения в движение соответствующих механизмов могут быть использованы один или более сервомоторов.
Каждый конвейер 485 содержит две параллельные бесконечные цепи, которые снабжены поддерживающими устройствами 490, причем поддерживающие устройства, расположенные центрально напротив друг друга на двух цепях, образуют между собой пространство 495, которое спроектировано таким образом, что внутри него может быть помещен перевернутый контейнер 400. Когда контейнер 400 снимается с оправки 420 разгрузочным средством 476 и движется вниз, он вводится в пространство 500, определяемое поддерживающими устройствами 490. Чтобы это было возможно, движение конвейера синхронизировано с движением шпиндельного колеса, так что конвейер продвигается вперед двумя наборами поддерживающих устройств во время каждой операции поворота шпиндельного колеса 425, в то время как новое свободное пространство, ограниченное поддерживающими элементами 490, всегда находится непосредственно под оправкой 420 в положении VI.
В установке А нижние торцевые секции 30 контейнеров 400 предварительно фальцуются посредством устройства фальцевания 505, прикрепленного к поперечине 510, которая может подниматься и опускаться. Операция фальцевания выполняется путем, по меньшей мере, частичного фальцевания нижних торцевых секций 30 способом, описанным выше. Фальцевание имеет целью лишь изгибание или "перелом" шаблона линии сгиба, который обеспечен на заготовке пакета и который предназначен определить рисунок фальцевания, необходимый для герметизации верха контейнера, и, таким образом, операция фальцевания не завершена, но устройство фальцевания 505 поднято до своего верхнего положения, когда шаблон линии сгиба был изогнут.
После поворота шпиндельного колеса 425 и перемещения конвейера 485 на один шаг фальцованные контейнеры 400 оказываются на установке B, т.е. непосредственно под устройством заполнения 515, посредством которого отмеренное количество продукта вводится в контейнеры. Заполнение контейнеров 400 производится таким образом, что контейнеры поднимаются у труб заполнения 520 посредством подъемного механизма и постепенно опускаются по мере заполнения контейнера. После этого заполненные контейнеры перемещаются по шагам и синхронно с поворотным механизмом к установке С, где нижние торцевые секции 30 контейнера оказываются прямо под нагревательным устройством 525. Точно так же, как и верхнее нагревательное устройство 440, нижнее нагревательное устройство 525 состоит из нагревательного устройства, снабженного отверстиями, посредством которых горячий воздух продувается через эти отверстия, расположенные в таком порядке, что тепло попадает только на те участки верхних торцевых секций 30, которые предназначены быть спаянными друг с другом. Термопластический материал быстро нагревается до точки пластификации, после чего контейнеры 33 перемещаются от установки С к установке D, где нижние торцевые секции окончательно фальцуются и герметизируются до конфигурации, показанной на фиг. 4. У установки E в конце конвейера поддерживающие устройства, которые окружали контейнеры во время транспортировки, отделяются, и законченные пакеты удаляются из упаковочной машины с помощью механизма инвертирования пакетов 530, который переворачивает контейнеры 400 в правильное положение для последующей транспортировки и распределения.
Хотя приведение в движение и координация работы различных механизмов в установках обработки могут осуществляться с использованием одного или более сервомоторов и соответствующей системы управления, упаковочная машина данного варианта выполнения приводится в движение с помощью электрического мотора и соответствующего набора приводных валов и кулачковых механизмов. Однако легко осознать, что для приведения в движение и координации работы установок машины показанного варианта, который может иметь не только такую конфигурацию, применимы различные конфигурации двигателей и устройств управления.
В упаковочных устройствах типа вышеописанной машины верх упаковки формируется путем фальцевания верхних торцевых секций 32 по отношению друг к другу и около укупорочного средства. Секции 32, которые образуют верх и фальцуются внутрь, поддерживаются в фальцованном внутрь положении путем нагревания термопластического покрытия заготовки пакета 400 в районе секций 32, формирующих основание, до тех пор, пока не произойдет пластификация, после чего термопластический материал, покрывающий поверхности секций, связывается после фальцевания поверхностным плавлением, так чтобы образовать непрерывную герметическую упаковку.
Фиг. 10-12 иллюстрируют один из способов, с помощью которого верхние торцевые панели 32 контейнеров 400 могут быть термически герметизированы около укупорочного устройства. В показанном варианте выполнения укупорочное устройство 114 вводится в положение III и затем там происходит нагревание верхних торцевых секций подобным образом. Укупорочное устройство 114 может быть введено способом, показанным на фиг. 10 и 11, где подключается линейный привод 560, чтобы перемещать трубу 445 между первым положением, в котором конец 565 трубы 445, включающий отклоняющее устройство 570, свободен от оправки 420 и верхних концов панелей 32, выступающих из оправки 420, и вторым положением, в котором конец 565 трубы 445 расположен вблизи центрального участка оправки 420, соответствующего положению, в котором укупорочное устройство 114 будет закреплено на контейнере 400. При расположении во втором положении, иллюстрируемом на фиг. 11, укупорочное устройство 114 подается через трубу 445 с помощью воздуха, под действием силы тяжести или т.п., чтобы закрыть отверстие центрального вакуумного канала 575, присоединенного к источнику вакуума (не показан). Вакуумный канал 575 помогает в прикреплении укупорочного устройства 114 к оправке 420, пока верх контейнера 400 фальцуется и термически герметизируется около укупорочного устройства 114.
Нагревание верхних торцевых панелей 32 лучше всего иллюстрируется в связи с фиг. 12. Как показано, контейнеры 400 подаются к системе нагревания 580, которая подает горячий чистый газ, такой как воздух, через множество отверстий 585, расположенных в положениях, выбранных так, чтобы направлять горячий газ к участкам верхних торцевых клапанов 32, которые будут герметизироваться нагреванием, соединяясь друг с другом. Горячий газ подают при температуре, достаточной для пластификации полимерных слоев, которые должны быть использованы для герметизации контейнера 400 нагреванием за время остановки его в периоде одного шага поворота. Именно в течение этого времени остановки укупорочное устройство 114 подается в положение для герметизации к контейнеру 400. Укупорочное устройство 114, предпочтительно формируемое из полимерного материала, предпочтительно защищено от горячего газа трубой 445 и сгибающим устройством 570.
Когда контейнеры 400 поворачиваются из положения III в положение IV, верхние торцевые панели 32 фальцуются фальцующим механизмом 460 до достижения ими охлаждаемой матрицы давления 465. Одно выполнение такого фальцующего механизма показано на фиг. 13 - 15. Дальнейшие подробности, касающиеся работы этого фальцующего механизма, можно найти в предшествующем патенте '303, включенным сюда в виде ссылки.
В качестве дальнейшей альтернативы, способ формирования контейнера может быть модифицирован так, чтобы верхние секции 32 фальцевались друг на друга и герметически присоединялись друг к другу в первой установке перед добавлением укупорочного средства. После этого контейнер может быть снят с оправки 420, и укупорочное средство может быть введено через противоположный открытый конец рукава, пока укупорочное средство 114 не займет своего места на внутренней поверхности верхнего торца контейнера. Таким образом, верхний торец контейнера будет сформирован на первой установке, а укупорочное средство 114 будет последовательно введено на второй установке, причем фланец 220 будет отдельно герметически присоединен к внутренним поверхностям торцевых секций 32. Альтернативно могут быть использованы другие способы прикрепления укупорочного средства, такие как приклеивание его к контейнеру, ультразвуковое прикрепление или т.п.
Хотя здесь были показаны и описаны частные элементы, варианты выполнения и применения настоящего изобретения, понятно, конечно, что изобретение не ограничивается ими, поскольку специалист может его модифицировать, в частности, в свете приведенного здесь описания. Поэтому предполагается, что прилагаемая формула изобретения должна охватывать эти модификации, как содержащие такие особенности, которые входят в сущность и рамки этого изобретения.
Формула изобретения: 1. Контейнер на основе картона, содержащий рукав, выполненный из ламинированного материала, включающего картонную основу, причем рукав имеет боковые панели, отфальцованные с образованием в общем прямоугольного сечения, кроме того, рукав имеет верхнюю торцевую секцию и нижнюю торцевую секцию, отделенные линиями сгиба от боковых панелей, при этом верхняя торцевая секция разделена линиями сгиба на внутреннюю пару противолежащих секций и внешнюю пару противолежащих секций, причем каждая из противолежащих секций внутренней и внешней пар имеют вырезы, а каждая из противолежащих секций внутренней пары разделена линиями сгиба с образованием среднего участка и противоположных боковых участков, образующих ушки, с каждой стороны среднего участка, причем верхняя торцевая секция отфальцована и герметизирована с образованием в общем плоского верха контейнера, в котором каждый из противоположных боковых участков, образующих ушки, каждой внутренней пары противолежащих секций лежит между соответствующей одной из внешней пары противолежащих секций и соответствующим средним участком, при этом вырезы верхних торцевых секций определяют отверстие, имеющее края с открытой картонной основой, и укупорочное средство, имеющее фланец и трубчатый стержень, причем трубчатый стержень выступает из внутренней части контейнера к наружной части контейнера, а фланец закреплен на внутренней поверхности и способствует защите краев открытого картона от внутренности контейнера.
2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что укупорочное средство является выливным носиком.
3. Контейнер по п.2, отличающийся тем, что он снабжен крышкой на трубчатом стержне укупорочного средства.
4. Контейнер по п. 2, отличающийся тем, что трубчатый стержень имеет винтовую резьбу, причем контейнер снабжен резьбовой крышкой, закрепленной на трубчатом стержне.
5. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что вырезы являются дугообразными вырезами, которые объединены для определения в общем круглого отверстия в центрально расположенном участке верха контейнера.
6. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что нижняя торцевая секция отфальцована с образованием дна, у которого все края открытой картонной основы изолированы от внутренности контейнера.
7. Контейнер по п.6, отличающийся тем, что нижняя торцевая секция и верхняя торцевая секция герметизированы с получением герметично запечатанного контейнера.
8. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что нижняя торцевая секция и верхняя торцевая секция герметизированы с получением герметично запечатанного контейнера.
9. Контейнер на основе картона, содержащий: рукав, выполненный из ламинированного материала, включающего картонную основу, причем рукав имеет боковые панели, отфальцованные с образованием в общем прямоугольного поперечного сечения, кроме того, рукав имеет верхнюю торцевую секцию и нижнюю торцевую секцию, отделенные линиями сгиба от боковых панелей, при этом верхняя торцевая секция разделена линиями сгиба на внутреннюю пару противолежащих секций и внешнюю пару противолежащих секций, причем каждая из противолежащих секций внутренней и внешней пар имеют вырезы, каждая из противолежащих секций внутренней пары разделена линиями сгиба с образованием среднего участка и противоположных боковых участков, образующих ушки, с каждой стороны среднего участка, причем верхняя торцевая секция отфальцована и герметизирована с образованием в общем плоского верха контейнера, у которого каждый из противолежащих секций лежит между соответствующей одной из внешней пары противолежащих секций и соответствующим средним участком, при этом вырезы верхних торцевых секций определяют отверстие, имеющее края с открытой картонной основой, и укупорочное средство, имеющее фланец, причем этот фланец закреплен на внутренней поверхности контейнера и способствует защите краев открытого картона от внутренности контейнера.
10. Контейнер по п.9, отличающийся тем, что укупорочное средство имеет форму диска.