УПАКОВОЧНАЯ КОРОБКА И РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2000 года по МПК B65D65/00 B65D75/00 

Изобретение относится к коробкам для упаковки множества предметов, таких как банки или бутылки. Более конкретно, оно относится к упаковочным коробкам и разделительным панелям, используемым при упаковке предметов в два или более слоев или ярусов.

В патенте США (на имя Schuster) предложена коробка для двухъярусной упаковки предметов, устанавливаемых друг на друга с расположенными друг против друга торцами. Shuster предлагает также использовать разделительную панель, расположенную между торцами установленных друг на друга предметов. Им предложены разделительные панели двух типов, представляющие собой по существу плоскую прямоугольную деталь из картона. В одном из вариантов панель имеет деформируемые участки, которые образуют чашевидные гнезда для торцов расположенных один над другим предметов, и в обоих вариантах панели имеют язычок, который используется для позиционирования панели на первом ярусе предметов до размещения на ней с помощью толкателя над предметами нижнего яруса предметов верхнего яруса.

Целью настоящего изобретения является полное или по крайней мере частичное решение проблем, присущих предшествующему уровню техники. В соответствии с одним из предметов настоящего изобретения предлагается разделительная панель для разделения установленных друг на друга предметов, упакованных в коробку в два или более ярусов, которая имеет деформируемое приспособление, образующее в рабочем положении гнездо между предметами, расположенными друг над другом по разные стороны разделительной панели.

Предпочтительно деформируемое приспособление выполнить в виде участка панели, расположенного вокруг предусмотренного в разделительной панели отверстия, диаметр которого меньше диаметра имеющегося на торце предмета ребра, которое вместе с деформируемым участком панели образует гнездо.

Деформирование деформируемого приспособления можно выполнить прижатием к панели предметов, с которыми оно образует гнездо, или с помощью обжимающего устройства, которое деформирует панель до упаковки предметов в коробку, выполненную, например, по типу обертки. Деформируемое приспособление можно образовать внешней линией сгиба, имеющей ряд прорезей. Эти прорези можно расположить по окружности или выполнить их параллельными внутреннему краю деформируемого приспособления. Внешнюю прорезь можно выполнить прерывистой с образованием одного или нескольких шарниров. Один или более концов одной или нескольких прорезей можно направить внутрь деформируемого участка. Деформируемое приспособление можно выполнить в виде кольца, образованного внутренней и внешней прорезями. Такое кольцо можно выполнить сплошным.

Деформируемое приспособление может иметь ряд язычков, образованных частично радиальными прорезями.

Разделительная панель может иметь приспособление, предназначенное для транспортировки ее в фиксированное положение относительно торца первого предмета в ярусе предметов.

В соответствии с другим предметом изобретения предлагается разделительная панель для разделения предметов, установленных друг на друга в коробку в два или более ярусов, в которой имеется приспособление для транспортировки ее в фиксированное положение относительно первого яруса предметов.

Приспособление для транспортировки панели может иметь приспособление для взаимодействия с внешним конвейером, которое представляет собой выполненную в панели прорезь или отверстие.

Панель может иметь приспособление для взаимодействия с предметами первого яруса, фиксирующее их в определенном относительном положении. Это приспособление можно выполнить в виде фиксирующих язычков, которые в рабочем положении упираются или сцепляются с участками предметов первого яруса. Фиксирующие язычки могут быть шарнирно соединены с разделительной панелью и в процессе фиксации отгибаются из плоскости разделительной панели, сцепляясь с предметами первого яруса.

Разделительная панель может также иметь расположенные на ее краях приспособления, позволяющие непрерывно осуществлять фиксирование ряда панелей при взаимодействии указанных приспособлений с приспособлением для сгибания, например, имеющемся на фиксирующем язычке.

Расположенные на краях панели приспособления можно выполнить в виде прорезей, выполненных на краях разделительной панели.

В соответствии с еще одним предметом изобретения предлагается упаковочная коробка с двумя или более ярусами установленных друг над другом предметов, в которой соседние ярусы разделены разделительной панелью, выполненной в соответствии с другими предметами изобретения.

В соответствии с еще одним предметом изобретения предлагается заготовка для изготовления упаковочной коробки.

Ниже только в качестве примера со ссылками на приложенные чертежи рассмотрены различные варианты выполнения изобретения. На чертежах изображено:
на фиг. 1 - схематичное изображение в аксонометрии машины, используемой для упаковки коробки по настоящему изобретением;
на фиг. 2-5 - схематичное изображение в аксонометрии группы предметов с предлагаемой в изобретении разделительной панелью на различных этапах процесса упаковки;
на фиг. 6 - схематичное изображение в аксонометрии первого варианта предлагаемой панели во время ее фиксации в процессе упаковки по фиг. 1;
на фиг. 7 - схематичное изображение в аксонометрии первого варианта предлагаемой в изобретении разделительной панели во время операции ее деформирования с помощью штамповочного барабана;
на фиг. 8 - вид сверху разделительной панели согласно первому варианту выполнения изобретения;
на фиг. 9 - вид сверху разделительной панели согласно второму варианту выполнения изобретения;
на фиг. 10 - вид сверху третьего варианта выполнения предлагаемой в изобретении разделительной панели;
на фиг. 11 - вид сверху четвертого варианта выполнения предлагаемой в изобретении разделительной панели;
на фиг. 12 - вид сверху пятого варианта выполнения предлагаемой в изобретении разделительной панели;
на фиг. 13 - вид сверху картонной заготовки предлагаемой в изобретении упаковочной коробки;
на фиг. 14 - изображение в аксонометрии упаковочной коробки из заготовки по фиг. 13;
на фиг. 15 - вид сверху второго варианта выполнения картонной заготовки предлагаемой в изобретении упаковочной коробки;
на фиг. 16 - изображение в аксонометрии упаковочной коробки, заготовка для которой показана на фиг. 15.

Упаковочная машина 10, предназначенная для упаковки предметов в предлагаемую по изобретению упаковку, показана на фиг. 1. В целом машина работает следующим образом. Поступающие в машину предметы, такие как банки с напитками, делятся в ней на две линии подачи: верхнюю и нижнюю. Группа предметов нижней линии подачи накрывается сверху разделительной панелью или прокладкой и в процессе определенных операций деформируемые участки панели совмещаются с верхними торцами предметов нижнего ряда и образуют фиксирующие гнезда. После этого сверху на разделительную панель опускаются предметы верхнего ряда в точном соответствии с положением предметов нижнего ряда, при этом нижний торец верхнего предмета размещается в гнезде, образованном деформируемым участком разделительной панели, утопленным в верхнюю часть нижнего предмета. Укомплектованные вместе с разделительной панелью в одну двухъярусную группу предметы затем упаковываются в коробку, которая в данном случае представляет собой упаковочную коробку типа обертки.

Тот факт, что верхние и нижние предметы размещаются в гнездах панели, как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 2-5, означает, что расположенные один над другим предметы практически не смещаются в коробке во время хранения или транспортировки. Соответственно они должны быть для этого достаточно плотно упакованы в коробке типа обертки. Разделительная панель 60 также препятствует трению в коробке верхних и нижних торцов смежных предметов друг о друга, что в противном случае приводит к потере внешнего вида по крайней мере части предметов. При изготовлении предметов A, например, из алюминия постоянное трение смежных торцов установленных друг над другом предметов приводит к нежелательному образованию на торцах слоя покрытия, содержащего окись алюминия. Относительное движение предметов может привести просто к повреждению их торцов, в частности к повреждению расположенного на торце оттягиваемого кольца, используемого для открытия банки.

Показанная на фиг. 1 машина 10 имеет конвейер 36, по которому в нее подаются два нижних ряда предметов 38. Подача находящихся в рядах 38 предметов A регулируется парой так называемых звездочек 40. Подача в машину разделительных панелей или прокладок 60 из пачки 13 осуществляется подающим механизмом 16 из загрузочного бункера 12, который в рассматриваемом примере имеет удлиненный участок 14, на котором находится большое количество прокладок. Подающий механизм 16 может, например, иметь вакуумные присоски, которые поштучно отделяют от пачки передние разделительные панели 13 и укладывают их на верхние торцы предметов A нижних рядов 38.

Как показано на фиг. 2, разделительные панели 60 имеют боковые вырезы 64, с помощью которых они перемещаются цепными толкателями 42, расположенными рядом с верхними торцами предметов A вдоль боковых сторон рядов 38. При синхронной работе цепных толкателей 42, подающего механизма 16 и устройства, регулирующего движение рядов 38, деформируемые участки 62 разделительной панели 60 точно совмещаются с верхними торцами соответствующей группы предметов A.

Группы предметов с разделительной панелью перемещаются по нижней линии подачи к предназначенному для фиксации панели барабану 18, с помощью которого выполненные в панели 60 фиксирующие язычки 66 выдавливаются из плоскости панели и расклиниваются между верхними участками соседних предметов нижней группы. В данном случае предметы A представляют собой банки с верхним ребром R, диаметр которого меньше диаметра основной, имеющей цилиндрическую форму части банки. При этом фиксирующие язычки 66 отгибаются в зазор между ребрами соседних банок и удерживают разделительную панель 60 на месте в процессе перемещения нижней группы предметов.

Предназначенное для фиксации панели устройство 18 подробно показано на фиг. 6 и состоит из соединенного с приводом (не показан) цилиндрического барабана с радиальными выступающими пальцами, которые вращаются вокруг центральной оси барабана. Спрофилированный определенным образом конец пальца при вращении барабана и опускании пальца в нижнее положение упирается в верхнюю поверхность фиксирующего язычка 66 разделительной панели 60. Целесообразно концы пальцев выполнить скругленными, что облегчает проникновение и выход пальцев из отверстий разделительной панели 60, в которых расположены язычки 66.

Показанные на фиг. 3 предметы вместе с разделительными панелями перемещаются затем к штамповочному барабану 20, показанному подробно на фиг. 7. Штамповочный барабан имеет цилиндрический корпус, который соответствующим приводом (не показан) приводится во вращение относительно своей центральной оси. На цилиндрической поверхности корпуса расположены два ряда полых цилиндрических колпачков, наружные края которых воспроизводят в панели форму торца предмета. Вращение штамповочного барабана 20 синхронизировано с движением нижних рядов предметов и разделительных панелей, а отдельные колпачки при этом деформируют соответствующие деформируемые участки 62 панелей 60, прижимая их к верхним торцам предметов A и образуя гнезда на верхних торцах предметов A. Как показано в качестве примера на фиг. 5, верхний торец предмета в продольном направлении выполнен утопленным по отношению к его верхнему ребру R. Благодаря этому деформируемый участок 62 на участке между ребром R и торцом предмета образует элемент чашевидной формы. Этот элемент показан на фиг. 4. Таким образом, с помощью язычков 66 или деформируемых участков 62 либо с помощью и того, и другого разделительная панель 60 фиксируется в определенном положении на нижней группе предметов. Кроме того, точному совмещению разделительных панелей 60 с предметами нижних рядов способствует также взаимодействие цепных толкателей 42 с выполненными на панелях прорезями 64.

После этого предметы нижних рядов, собранные в показанные на фиг. 4 группы, совмещаются с движущимися предметами верхнего яруса. В рассматриваемом примере два ряда 44 верхних предметов перемещаются конвейером 22. При перемещении этих предметов используются не показанные на чертеже неподвижные направляющие. Движение предметов в каждом ряду 44 регулируется звездочкой 46, а затем движение верхних и нижних рядов регулируется устройством 48, выполненным в виде вертикально расположенной звездочки. В рассматриваемом примере регулирующее устройство 48, осуществляющее попарную компоновку верхних и нижних предметов, выполнено в виде пары звездочек с примыкающими друг к другу торцами (не показаны).

Совмещенные впадины верхнего и нижнего наборов пластин каждой звездочки осуществляют совмещение верхнего и нижнего предметов, и при движении верхнего предмета с его несущей платформы и вращении звездочки по образовавшемуся желобу верхний предмет под действием силы тяжести падает вниз и попадает в чашевидное гнездо, образованное деформируемым участком 62 панели на верхнем торце нижнего предмета. В процессе повторения этой операции образуется показанная на фиг. 5 группа устанавливаемых друг над другом предметов. Очевидно, что в каждом вертикальном ряду может находиться не два, а три, четыре и т.д. стоящих друг на друге предметов. При этом скомпонованная группа предметов может иметь в каждом ярусе любое количество рядов. Компоновка, состоящая из расположенных один на другом предметов, может затем перемещаться как одно целое с помощью, например, обычного конвейера, расположенного под предметами нижнего яруса, к упаковочному узлу машины.

В рассматриваемом примере скомпонованные предметы упаковываются в коробку типа обертки и получаемая при этом готовая упаковка 100 или 100a показана на фиг. 14 или 16 соответственно. Как показано на фиг. 1, в машине 10 имеется бункер 24, в котором находятся уложенные в пачку 26 картонные заготовки (90 или 90a). Эти картонные заготовки по одной отделяются от лицевой стороны пачки с помощью механизма подачи 28, аналогичного описанному выше механизму 16. После этого картонная заготовка попадает на цепной транспортер 30 с толкателями, которые воздействуют на лист картона и перемещают его к консольному подвесному цепному транспортеру 34. В передней части 50 подвесного цепного транспортера 34 расположено устройство, с помощью которого осуществляется первоначальная штамповка верхней панели 93, 93a заготовки, которая при этом прижимается к верхним торцам предметов верхнего яруса. После этого с помощью отгибающего ролика 32 отгибаются вниз боковые панели 92 и 94 коробки 100, 100a. Затем боковые панели коробок, перемещаясь вдоль бокового цепного толкателя 52, подходят к расширителю 54, который до прижатия боковых панелей 92 и 94 сбоку к скомпонованным предметам раскрывает выполненные в картонной заготовке хорошо известные устройства 97, 97a, образующие в коробке гнезда для фиксации в ней угловых участков упаковываемых предметов. Подвесной цепной транспортер 34 продолжает прижимать верхнюю панель коробки к группе предметов, а предназначенный для окончательного закрытия и скрепления коробки механизм 56 отгибает свисающие нижние участки 91 и 95 заготовки и прижимает их к нижней поверхности скомпонованной группы предметов.

На фиг. 8 показан в плане один из вариантов предлагаемой в изобретении разделительной панели 60. Как отмечалось выше, разделительная панель имеет группу деформируемых участков 62, боковые вырезы 64 и фиксирующие язычки 66. Кроме того, разделительная панель 60 имеет на концах вырезы 76, которые, как показано на фиг. 6, позволяют осуществлять отгибание фиксирующих язычков непрерывно движущегося ряда разделительных панелей предназначенным для этой цели барабаном 18, поскольку края соседних вырезов 76 образуют отверстие 77, в которое поочередно могут входить концы закрепленных на барабане пальцев.

В данном примере деформируемый участок 62 состоит из ряда отгибаемых язычков 74. Каждый язычок образован внутренним, имеющим форму окружности вырезом 68 и парой радиальных прорезей 72. В этом примере для облегчения сгибания язычков используются прорези 70, которые образуют шарниры в изготовленной из картона разделительной панели.

На фиг. 9 в плане показан другой вариант предлагаемой в изобретении разделительной панели 60a. Эта панель по существу аналогична панели 60 и поэтому ее элементы обозначены теми же позициями, но с добавлением буквы "a". В этом варианте отсутствует специальная линия для отгиба язычков 74a и для образования деформируемого участка чашевидной формы используется устройство, подобное описанному выше штамповочному барабану.

На фиг. 10 показан еще один вариант предлагаемой в изобретении разделительной панели 60b. Отдельные элементы этой панели также обозначены теми же позициями, но с добавлением буквы "b". В этом примере деформируемые участки 62b имеют скругленные язычки 74b, зубчатые внутренние концы которых образованы имеющей форму волны линией 68b реза. Язычки не имеют заранее выполненной линии сгиба, а для образования имеющего чашевидную форму гнезда в этом варианте используется описанное выше устройство в виде штамповочного барабана. Целесообразно, однако, расположить язычки 74b внутри ребра R предмета, наружный диаметр которого на фиг. 10 условно показан пунктирной линией. В этом случае язычки 74b образуют перегородку между торцами скомпонованных предметов.

На фиг. 11 показан еще один вариант предлагаемой в изобретении разделительной панели 60c. В этом варианте также целесообразно по бокам и на концах разделительной панели предусмотреть вырезы 64c и 76c. В данном примере, однако, внутри деформируемого участка 62c нет деформируемых язычков, а вместо этого в панели просто выполнен круглый вырез. Диаметр образованного вырезом отверстия должен быть меньше диаметра имеющегося на предмете ребра R, при этом для придания деформируемому участку чашевидной формы используется устройство, аналогичное штамповочному барабану, которое деформирует картон и образует чашевидное гнездо. Для этой цели можно с определенным усилием просто прижать друг к другу скомпонованные предметы, выполнив эту операцию до закрытия коробки типа обертки, если используется упаковка такого типа. Предпочтительно иметь на панели фиксирующие язычки 66c.

Еще один вариант предлагаемой в изобретении разделительной панели показан на фиг. 12. В этом примере также по бокам и на концах панели имеются вырезы 64d и 76d соответственно. Кроме того, панель может иметь фиксирующие приспособления 66d, которые на чертеже не показаны. Деформируемый участок 62d имеет подвижный язычок 74d, который образован внутренней замкнутой круглой линией 68d реза и имеющей разрывы внешней в целом круглой прорезью 70d. Внешняя прорезь 70d имеет на концах обращенные внутрь участки 71d, которые облегчают деформирование деформируемого участка 62d и препятствуют разрыву картона. Язычок 74d шарнирно соединен с остальной частью панели шарнирными участками 75d, образованными в местах разрыва внешней прорези 60d.

На фиг. 13 показана в плане картонная заготовка 90, из которой изготавливается предлагаемая в изобретении упаковочная коробка. Картонная заготовка 90 состоит из первого участка 91 нижней панели коробки, боковой панели 92, верхней панели 93, второй боковой панели 94 и второго участка 95 нижней панели коробки. Эти панели последовательно шарнирно соединены друг с другом, а между нижними и боковыми панелями расположены имеющие известную конструкцию полосы картона, образующие скошенные углы коробки, на которых расположены показанные на фиг. 14 приспособления 96, предназначенные для фиксации в упаковке нижних угловых участков упаковываемых в нее предметов. Кроме того, верхняя и боковые панели также шарнирно соединены друг с другом имеющими известную конструкцию угловыми панелями или угловыми фиксирующими панелями 97, которые показаны как на фиг. 13, так и на фиг. 14, на которых также расположены приспособления, фиксирующие предметы. На фиг. 14, на которой изображена готовая упаковка 100, показано, каким образом сложенные известным образом внахлестку участки 91 и 95 образуют нижнюю стенку упаковочной коробки, будучи соединены друг с другом известными приспособлениями 98, которые расположены на обоих участках 91 и 95 и предназначены для закрытия упаковки. Очевидно, что в данном случае боковые стенки 92 и 94 выполнены более длинными, чем в известных упаковочных коробках, а расстояние между верхними и нижними фиксирующими предметы приспособлениями в этой коробке больше, чем в обычной коробке, поскольку они попарно фиксируют не один, как в обычной упаковке, предмет, а угловые участки разных установленных друг на друга предметов.

В показанных на фиг. 13 и 14 коробках упаковано два яруса предметов из шести (по три в двух рядах) предметов в каждом ярусе. В другом примере, показанном на фиг. 15 и 16, в упаковочной коробке 100a находится два яруса предметов из восьми (по четыре в двух рядах) предметов в каждом ярусе. Детали упаковки, о которой идет речь в этом примере, имеют такие же, как и в описанной выше упаковке, позиции, но с добавлением буквы "a". Очевидно, что каждая коробка может иметь ручку любой подходящей формы, например, ручку, которая показана на чертежах.

Несмотря на то, что на чертежах показаны коробки с двумя ярусами упакованных в них предметов, изобретение предусматривает возможность упаковки предметов в коробки в три или более ярусов. Очевидно, что количество рядов предметов в каждом ярусе также может варьироваться в сторону увеличения, начиная с одного ряда.

Разделительная панель используется в картонной упаковке для разделения ярусов банок. Панель выполнена из листа картона, содержащего по крайней мере один имеющий по существу форму сплошного кольца элемент, расположение которого обеспечивает сцепление между верхними стенками нижнего яруса и нижними стенками верхнего, что обеспечивает лучшие условия хранения и транспортировки банок в многоярусной упаковке. Разделительная панель имеет вырез на внешнем крае для лучшей ориентации панели на нижнем ярусе при взаимодействии этого выреза с соответствующим приспособлением. Для сохранения положения панели относительно банок нижнего яруса в ней выполнено приспособление, фиксирующее ее при взаимодействии этого приспособления с банками. 3 с. и 11 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Разделительная панель для разделения одного из по крайней мере двух ярусов уложенных друг на друга предметов, верхние и нижние стенки которых через гнезда разделительной панели входят одна в другую, от другого яруса, содержащая лист, отличающаяся тем, что этот лист имеет по крайней мере один имеющий по существу форму сплошного кольца элемент, расположение которого обеспечивает сцепление между верхними и нижними стенками предметов. 2. Разделительная панель по п.1, отличающаяся тем, что имеющий по существу форму сплошного кольца элемент образован внутренним отверстием и рядом прорезей, которые по существу образуют наружную окружность кольца. 3. Разделительная панель по п.2, отличающаяся тем, что прорези имеют разрывы, образующие по крайней мере один шарнир. 4. Разделительная панель по п.3, отличающаяся тем, что по крайней мере один из концов по крайней мере одной прорези отогнут внутрь кольца. 5. Разделительная панель по п.4, отличающаяся тем, что на внешнем крае листа имеется по крайней мере один вырез, который способствует совмещению этого листа с нижним ярусом уложенных друг на друга предметов. 6. Разделительная панель по п.1, отличающаяся тем, что она имеет приспособление, которое взаимодействует с предметами, расположенными в нижнем ярусе уложенных друг на друга предметов, и которое помогает сохранить положение листа относительно этих предметов. 7. Разделительная панель по п.6, отличающаяся тем, что взаимодействующее с предметами приспособление имеет по крайней мере один фиксирующий язычок, который может отгибаться от листа и входить в промежуток между соседними предметами нижнего яруса уложенных друг на друга предметов. 8. Разделительная панель по п.7, отличающаяся тем, что фиксирующий язычок выполнен за одно целое с листом и соединен с ним шарнирно. 9. Разделительная панель по п.7, отличающаяся тем, что в ней имеется по крайней мере один вырез, расположенный по крайней мере на продольно ориентированном переднем крае листа точно против отверстия фиксирующего язычка, образованного этим фиксирующим язычком. 10. Разделительная панель для разделения одного из по крайней мере двух ярусов уложенных друг на друга предметов от другого, содержащая лист, отличающаяся тем, что в этом листе имеется по крайней мере один расположенный на его внешнем крае вырез, который способствует совмещению этого листа с нижним ярусом уложенных друг на друга предметов. 11. Разделительная панель для разделения одного из по крайней мере двух ярусов уложенных друг на друга предметов от другого, содержащая лист, отличающаяся тем, что в этом листе имеется приспособление, которое взаимодействует с предметами, расположенными в нижнем ярусе уложенных друг на друга предметов, и которое помогает сохранить положение листа относительно этих предметов. 12. Разделительная панель по п.11, отличающаяся тем, что взаимодействующее с предметами приспособление имеет по крайней мере один фиксирующий язычок, который может отгибаться от листа и входить в промежуток между соседними предметами нижнего яруса уложенных друг на друга предметов. 13. Разделительная панель по п.12, отличающаяся тем, что фиксирующий язычок выполнен за одно целое с листом и соединен с ним шарнирно. 14. Разделительная панель по п.12, отличающаяся тем, что в ней имеется по крайней мере один вырез, расположенный по крайней мере на продольно ориентированном переднем крае листа точно против отверстия фиксирующего язычка, образованного этим фиксирующим язычком.