ЗАПЕЧАТЫВАНИЕ ДНА КАРТОННОЙ УПАКОВКИ Российский патент 1999 года по МПК B65D5/06 B31B1/64 

Изобретение относится к запечатыванию нижнего ребра картонной упаковки со щипцовым верхом. В частности, настоящее изобретение относится к запечатыванию нижнего ребра с получением разгруженной области на шве для исключения утечки при чрезмерном давлении и способом вызвать повреждение упаковки.

Картонные упаковки со щипцовым верхом известны на протяжении большей части двадцатого столетия. Присущая им простота и способность повторно закрываться позволили им сохранить свою популярность в качестве контейнеров для жидких пищевых продуктов, например, молока и сока, но в последние годы их стали использовать и для других продуктов, от боеприпасов до слабительной соли. Обычно картонные упаковки со щипцовым верхом изготавливают в виде по существу прямоугольных картонных заготовок, выполненных из ламинированного картона или подобного материала. Для упрощения складывания и формирования упаковки, заготовки снабжают множеством линий сгиба.

В течение десятилетий развития изготовители упаковочных машин разработали множество способов формирования, заполнения и запечатывания картонных упаковок со щипцовым верхом верхней частью. В настоящее время наиболее распространенные упаковочные машины для таких упаковок приспособлены для приема заготовки картонной коробки после ее запечатывания с боков. Способ запечатывания сбоку включают в себя сваривание противоположных вертикальных кромок заготовки коробки, с образованием рукава в форме многоугольника (обычно прямоугольного). Рукав принимается колесом, индексируемой (т.е. имеющей фиксированные положения) оправки, поворачивающей рукав в соответствующие положения, где конец картонного рукава, выступающий из оправки, складывают и запечатывают с образованием дна упаковки.

После образования дна упаковки, ее удаляют с оправки и передают на позицию заполнения, где ее заполняют продуктом. Как только упаковка будет заполнена, верхнюю часть упаковки складывают запечатывают в виде хорошо известной конфигурации со щипцовым верхом, завершая таким образом процесс упаковки. Пример известной упаковочной машины, которая работает в общем по этим принципам, описан в патенте США N 3.789.746 (Мартенсон и др.).

Хотя большинство упаковок со щипцовым верхом кажутся по существу идентичными, однако материалы и способы значительно изменяются от одного изготовителя к другому. Одним из таких различий является способ запечатывания дна упаковки. Традиционно, после изготовления картонного рукава, часть, которая образует дно упаковки, включает в себя четыре створки. На двух меньших створках, которые расположены противоположно друг другу, образованы линии сгиба для складывания створок внутрь друг к другу. После того, как малые створки будут сложены, противоположно расположенные большие створки складывают друг к другу и перекрывают их для образования плоского запечатанного дна. В другом варианте выполнения запечатывания дна картонной упаковки, когда меньшие створки будут сложены, большие створки складывают друг к другу для образования донного ребра, которое затем загибают и приваривают к дну картонной упаковки. Уплотнения такого типа для дна упаковки описаны в общем в заявке США Сер. N 08/238.923, поданной 7 июля 1994, еще находящейся на рассмотрении. Из-за характера процесса запечатывания, когда донное ребро загибают вверх, в центре дна упаковки создается сравнительно высокое напряжение. Часто такой шов разрушается и происходит утечка продукта. Например, продукт (молоко или апельсиновый сок) могут начать просачиваться через бумажную основу в ребра дна. Такое просачивание может нарушить герметизацию донного ребра до истечения срока хранения продукта. Кроме того, скопление продукта на ребре дна может вызвать отвращение у потребителя, когда контейнер находится на полке или в холодильнике.

Предлагается картонная упаковка со щипцовым верхом, включающая в себя верхнюю часть со щипцовым верхом, нижнюю часть со щипцовым дном и донное ребро, выступающее от донной щипцовой части и имеющая наружную кромку, дистальный шов на донном ребре, проходящий продольно длине донного ребра на участке между донной щипцовой частью и наружной кромкой. На ребре дна имеется также проксимальный шов, проходящий продольно длине донного ребра на участке между донной щипцовой частью и дистальным швом. На центральном участке проксимального шва расположена разгруженная область.

Оба указанных шва могут проходить продольно по всей длине донного ребра. Возможен проксимальный шов, который является менее глубоким, чем дистальный шов. Разгрузочная область может быть расположена на проксимальном шве, имея свой центр на нем, или продолжаться выше и ниже проксимального шва.

Устройство для запечатывания донного ребра упаковки включает в себя первую щеку, имеющую по существу плоскую поверхность, и вторую щеку, имеющую по существу плоскую поверхность, расположенную противоположно первой щеке. Вторая щека имеет несколько гребней, проходящих продольно и по существу параллельно друг другу и выступающих от плоской поверхности второй щеки. На центральном участке одного из гребней второй щеки образован углубленный участок.

Указанные гребни могут включать в себя первый гребень, приспособленный к образованию дистального шва на донном ребре, и второй гребень, приспособленный к образованию проксимального шва на донном ребре. Углубленный участок может быть расположен в центре второго гребня и проходить не только во второй гребень, но также в плоскую поверхность.

Способ запечатывания донного ребра картонной упаковки со щипцовым верхом и щипцовым дном, от которого отходит донное ребро, предусматривает стадии образования дистального шва, проксимального шва и разгрузочной области.

Стадия образования дистального шва включает в себя образование шва, проходящего продольно длине донного ребра между щипцовым дном и наружной кромкой, а стадия образования проксимального шва включает в себя образование шва, проходящего продольно длине донного ребра между щипцовым дном и дистальным швом. Разгруженную область образуют на центральном участке дистального шва. Стадии образования дистального шва, проксимального шва и разгруженной области могут выполняться по существу одновременно.

Другие задачи и преимущества станут очевидными из последующего описания со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 - вид с перспективе картонной упаковки со щипцовым верхом и щипцовым дном, имеющим донное ребро, перед загибанием ребра для его припечатывания к дну упаковки;
фиг. 2 - вид в разрезе по 11 - 11 на фиг. 1;
фиг. 3 - схематический вид сбоку донного ребра картонной упаковки со щипцовым верхом до смыкания щек для запечатывания донного ребра;
фиг. 4 - вид в перспективе второй запечатывающей щеки; и
фиг. 5 - детальный вид в перспективе щипцового дна картонной упаковки со щипцовым верхом после запечатывания упаковки.

На фиг. 1 показана заготовка 10 для изготовления картонной упаковки со щипцовым верхом. Заготовку 10 можно изготовить из любого ламинированного картона. Заготовка 10 поделена множеством линий сгиба для образования щипцового верха 12 и щипцового дна 14. Щипцовое дно 14 имеет линии сгиба для образования данного ребра 16.

Как можно видеть на фиг. 2, когда большие створки 13 и малые створки 11 складывают с образованием щипцового дна 14, образуется зона концентрации напряжений 15. Зона концентрации напряжений 15 расположена на вершине перевернутой пирамиды на дне картонной упаковки 10. Когда донное ребро 16 загибают в процессе окончательного складывания, напряжение в зоне 15 часто такое большое, что целостность шва может нарушиться.

На фиг. 3 представлен вид сбоку. Первая щека 28 и вторая щека 26 показаны до запечатывания донного ребра 16. В выполнении, показанном на фиг. 3, проксимальный шов 22 является менее глубоким, чем дистальный шов 24.

На фиг. 4 представлен вид в перспективе второй щеки 26. Разгруженная область 20 вдавлена не только в проксимальный шов 22, но также в плоскую поверхность 30 второй щеки 26. Здесь также видно, проксимальный шов 22 менее глубокий, чем дистальный шов 24.

Фиг. 5 представляет вид в перспективе, показывающий детали щипцового дна 14. Ребро 16 имеет дистальный шов 24 и проксимальный шов 22. Дистальный шов 24 и проксимальный шов 22 проходят по всей длине нижней щипцовой части 14 вдоль наружной кромки 18. Разгруженная область 20 снимает напряжение в зоне концентрации напряжения 15 и таким образом препятствует утечке из дна упаковки, когда ребро 16 загибают и сваривают с дном.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретный вариант выполнения, специалисту в данной области понятно, что возможным изменения, не выходящие из объема изобретения, определенного формулой изобретения.

Картонная упаковка со щипцовым верхом содержит верхнюю щипцовую часть, донную щипцовую часть и донное ребро, выступающее от донной щипцовой части. Упаковка имеет наружную кромку, дистальный шов на донном ребре, проходящий продольно длине донного ребра на участке между донной щипцовой частью и наружной кромкой, проксимальный шов на донном ребре, проходящий продольно длине донного ребра на участке между донной щипцовой частью и дистальным швом, а также разгруженную область на центральном участке проксимального шва. Предметом изобретения также является устройство для запечатывания донного ребра упаковки и способ запечатывания донного ребра упаковки со щипцовым верхом и щипцовым дном. Технический результат, достигаемый в изобретении, заключается в повышении прочности донного ребра упаковки для исключения утечки содержимого упаковки из ее дна. 3 с. и 13 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Картонная упаковка со щипцовым верхом, содержащая верхнюю щипцовую часть, отличающаяся тем, что она содержит донную щипцовую часть, донное ребро, выступающее от донной щипцовой части, и имеет наружную кромку, дистальный шов на донном ребре, проходящий продольно длине донного ребра на участке между донной щипцовой частью и наружной кромкой, проксимальный шов на донном ребре, проходящий продольно длине донного ребра на участке между донной щипцовой частью и дистальным швом, а также разгруженную область на центральном участке проксимального шва. 2. Упаковка по п.1, отличающаяся тем, что указанные швы проходят по всей длине донного ребра. 3. Упаковка по п.1, отличающаяся тем, что проксимальный шов менее глубокий, чем дистальный шов. 4. Упаковка по п.1, отличающаяся тем, что разгруженная область расположена на проксимальном шве. 5. Упаковка по п.1, отличающаяся тем, что разгруженная область продолжается выше и ниже проксимального шва. 6. Устройство для запечатывания донного ребра упаковки, содержащее первую щеку, имеющую в основном плоскую поверхность, вторую щеку, имеющую в основном плоскую поверхность, расположенную противоположно первой щеке и имеющую несколько гребней, выступающих из плоской поверхности второй щеки продольно и по существу параллельно друг другу, и углубленный участок на центральном участке одного из гребней второй щеки. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что указанные гребни включают в себя первый гребень, приспособленный к образованию дистального шва на донном ребре. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что указанные гребни дополнительно включают в себя второй гребень, приспособленный к образованию проксимального шва на донном ребре. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что углубленный участок расположен в центре второго гребня. 10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что углубленный участок продолжается во второй гребень. 11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что углубленный участок продолжается в плоскую поверхность. 12. Способ запечатывания донного ребра упаковки со щипцовым верхом и щипцовым дном, от которого отходит донное ребро, предусматривающий стадии образования дистального шва, проксимального шва и образования разгруженной области. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что стадия образования дистального шва включает в себя образование шва, проходящего продольно длине донного ребра между щипцовым дном и наружной кромкой. 14. Способ по п.12, отличающийся тем, что стадия образования проксимального шва включает в себя образование шва, проходящего продольно длине донного ребра между щипцовым дном и дистальным швом. 15. Способ по п.12, отличающийся тем, что включает в себя стадию образования разгруженной области на центральном участке дистального шва. 16. Способ по п.12, отличающийся тем, что стадии образования дистального шва, проксимального шва, разгруженной области выполняют по существу одновременно.