Упаковка и способ ее заполнения

Упаковка и способ ее заполнения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение имеет отношение к упаковке, раскрытой в ограничительной части прилагаемого независимого пункта, описывающего упаковку и цепочку таких упаковок.

Настоящее изобретение также имеет отношение к способу заполнения таких упаковок текучим веществом.

Недостаток известных пакетов, особенно используемых для жидкости, заключается в том, что для их устойчивости требуется относительно большое количество упаковочного материала. При этом возникает другая проблема - пакеты после использования занимают значительное пространство при утилизации или отправке на вторичную переработку и т.д.

Известен способ упаковки жидкостей в "упаковку-подушку" из гибкого материала. Однако у упаковок-подушек из тонкого, гибкого листового материала существует недостаток - они обладают небольшой устойчивостью или совсем не обладают устойчивостью, т.е. такие упаковки невозможно устойчиво разместить на горизонтальной поверхности, они имеют тенденцию падать, что создает некоторое неудобство при открывании упаковки для питья.

В документе FR 1597215 раскрыт пакет, который в незаполненном состоянии является плоским и имеет две противоположные, практически прилегающие друг к другу боковые стенки и вдвое сложенную нижнюю стенку между нижними частями боковых стенок, причем концевые кромки нижней стенки склеены вместе, боковые стенки также прочно склеены вдоль противоположных параллельных боковых кромок. Таким образом, можно считать, что такой пакет в плоском состоянии образован из продольного участка непрерывной ленты полимерной пленки, согнутой с образованием W-образного профиля, причем разъединенные кромки участка скреплены сварными швами, перпендикулярными продольному направлению непрерывной ленты.

Согласно FR 1597215 нижняя кромочная часть каждой боковой стенки сварена по плоскости со смежной кромочной частью нижней стенки, образуя вдоль нижней кромки каждой боковой стенки ребро. Когда пакет заполнен, эти ребра образуют ленту вдоль дна пакета. Когда заполненный пакет расположен на поверхности, ребро выступает вниз так, что его свободный конец лежит чуть выше поверхности, а его соединение с пакетом/упаковкой находится на одинаковом расстоянии над поверхностью. Когда пакет заполнен, лента, образованная ребром, принимает слегка коническую форму, сужающуюся книзу. Соединение ребра с боковой стенкой и само ребро имеют малую жесткость. Таким образом, ребро/лента не может обеспечить должную устойчивость, препятствующую падению пакета, заполненного жидкостью и расположенного на поверхности.

Правда, таким пакетам можно придать устойчивость, разместив их в неких держателях, обеспечивающих желаемую стабильность, однако подобное решение не приобрело широкого распространения.

Таким образом, одной из целей настоящего изобретения является создание упаковки из пакета, выполненного из гибкого тонкого листового материала, не имеющего, по существу, собственной жесткости, причем такого пакета, который после заполнения веществом, в частности текучим веществом и особенно жидкостью, склеивают с образованием упаковки-подушки.

Целью настоящего изобретения, таким образом, является создание упаковки, которая, несмотря на то, что листовой материал, из которого выполнена упаковка, практически лишен собственной жесткости, будучи расположенной на горизонтальной поверхности и заполненной текучим веществом, имеет определенную устойчивость, позволяющую ей самостоятельно стоять на поверхности, и, которая, хотя и с некоторыми предосторожностями, может быть поднята, давая возможность пользователю пить из нее или наливать через верхний, обычно, горизонтальный край открытой упаковки.

Целью, таким образом, является устранение упомянутых неудобств.

С помощью настоящего изобретения данная цель достигнута.

Данное изобретение раскрыто в прилагаемом независимом пункте, относящемся к упаковке.

Варианты воплощения настоящего изобретения раскрыты в прилагаемых зависимых пунктах, имеющих отношение к упаковке.

Настоящее изобретение также включает способ заполнения упаковки, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, текучим веществом, в частности жидкостью.

Способ в соответствии с настоящим изобретением раскрыт в прилагаемом независимом пункте, имеющем отношение к способу.

Варианты воплощения настоящего способа раскрыты в прилагаемых зависимых пунктах, имеющих отношение к способу.

Целью предложенного способа при использовании упаковок, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, является быстрое заполнение упаковки жидкостью с образованием малого количества пены перед закрытием.

Упаковочная заготовка в соответствии с настоящим изобретением включает пакет, выполненный из гибкого материала, причем пакет до заполнения веществом находится в плоском состоянии, причем в плоском состоянии пакет имеет две противоположные боковые стороны, параллельные и практически прилегающие друг к другу, указанные боковые стороны прочно соединены вдоль противоположных боковых кромок, пакет также имеет нижнюю стенку, простирающуюся между боковыми стенками по всей их ширине, причем половина нижней стенки сложена вовнутрь в направлении соответствующей смежной боковой стенке в ее нижней части. Части концевых кромок нижней стенки, находящиеся в контакте друг с другом, прочно склеены. Концы нижней стенки, по крайней мере, вблизи линии сгиба, соединены с боковыми стенками в месте их бокового кромочного соединения. Кант из упругого, эластичного материала присоединен к наружной стороне нижней части каждой боковой стенки, практически вдоль всей длины нижнего края боковой стенки. В экспериментальном варианте воплощения настоящего изобретения стенка была изготовлена из полимерной пленки толщиной 0,1 мм, кант был выполнен высотой приблизительно 1,5 мм в вертикальном направлении пакета и толщиной 0,4 мм. Кант по всей своей высоте был присоединен к наружной стороне боковых стенок. Кант препятствовал падению упаковки. Упаковка имела почти круглое поперечное сечение диаметром 100 мм и высотой 200 мм.

Важно, чтобы кант имел такую форму, чтобы закрывать соединение между боковыми стенками заполненного пакета и лежащим на поверхности низом пакета.

Кант предпочтительно соединен с боковой стенкой таким образом, что его нельзя было наклонить по отношению к стенке.

Для упаковки с диаметром около 100 мм и толщиной стенки около 0,1 мм, кант может иметь толщину, по крайней мере, 0,05 мм и высоту, по крайней мере, 0,2 мм. Устойчивость упаковки возрастает с увеличением толщины или высоты канта. Как упоминалось ранее, кант хорошо выполняет свои функции для упаковки диаметром 100 мм, стенки которой выполнены из гибкой полимерной пленки толщиной 0,1 мм, если кант имеет высоту 1,5-2 мм и толщину 0,4 мм, когда кант прочно прикреплен к наружной стороне стенки так, что его нельзя наклонить в вертикальной плоскости, и размещен так, что находится в контакте с поверхностью, на которой расположен пакет, т.е. кант формирует периферийную часть расправленной нижней стенки, покоящейся на горизонтальной поверхности вертикально ориентированного заполненного пакета. Кант, таким образом, прикреплен к стенке, по крайней мере, в его верхней и нижней частях, предпочтительно по всей его высоте.

Когда такую плоскую упаковку наполняют жидкостью, она принимает в поперечном сечении вид круга, причем сложенная кромка нижней стенки движется вниз, образуя плоскость, туго натянутую двумя пластиковыми кантами. Соединение концевых кромок нижней стенки со швом боковых стенок, по крайней мере, вблизи исходного сгиба нижней стенки, в некоторой степени задает форму поперечного сечения нижней части заполненной жидкостью упаковки. Ширина упаковки определяется шириной нижней стенки. Канты способствуют стабилизации упаковки. Обычно кант принимает на горизонтальной поверхности изгиб, как правило, U-образной формы, и, таким образом, создает устойчивый переход от вертикальной боковой стенки заполненной жидкостью упаковки к ее горизонтальному низу и поддерживает его в растянутом состоянии. Таким образом кант предотвращает оседание боковой стенки и ее выгибание с превращением в нижнюю стенку.

Стабилизация упаковки в горизонтальных направлениях достигается за счет соединительных линий боковых стенок, предотвращающих упаковку от потери формы в упомянутом направлении. Кант может быть изготовлен из серии кусочков, расположенных с небольшим зазором. Однако, предпочтительно, чтобы кант был сплошным и тянулся вдоль всей нижней кромки упаковки в плоском состоянии, по ее нижней стороне.

В одном воплощении изобретения канты могут быть предварительно изготовлены и прикреплены к боковым стенкам. В качестве альтернативы можно использовать кант из не затвердевшего пластика, например, кант, выполненный экструзией вместе с пластиковой пленкой, или кант из термоклея. В других воплощениях тонкая, гибкая непрерывная полоска пластиковой пленки может быть прикреплена к каждой боковой стенке вблизи и вдоль ее нижней кромки с использованием традиционных технологий. Канты, таким образом, можно присоединить, используя излучение, ультразвук, клеевое соединение, пайку или сварку, или двустороннюю ленту и т.д.

Плоский пустой пакет может быть изготовлен как цепочка пакетов, причем пакеты в цепочке соединены друг с другом боковыми кромками боковых стенок. Таким образом, пакеты могут быть соединены друг с другом сварочным швом, соединяющим боковые стенки и имеющим в центральной области продольный указатель линии разрыва, т.е. ослабляющую линию, позволяющую легко отделить пакеты друг от друга. Как альтернатива, они могут иметь прорезь, возможно тянущуюся вверх, приближаясь к верхнему краю упаковки.

Цепочку пакетов удобно изготавливать путем экструзии или другим аналогичным способом из непрерывной ленты пластиковой пленки, к которой в процессе производства прикреплены упомянутые канты. Подобные прямые канты также могут быть изготовлены экструзией вдоль боковых кромок непрерывной пластиковой ленты. Затем непрерывную ленту укладывают плоско, образуя W-образный профиль, так, что нижние непрерывные ленты оказываются размещены как указано. Далее непрерывную ленту можно перекрыть поперечными швами, образуя цепочку, и в этих швах можно выполнить указатели линий разрыва или прорези.

Канты, расположенные на открытых кромках упаковок, укрепляют место открытия упаковки и облегчают обращение с цепочкой упаковок и самими упаковками. Возможен вариант, когда канты присоединены к упаковкам только в их продольной центральной области. Открытые кромки упаковок, включая канты над горловиной упаковки, после того, как горловина упаковки будет закрыта, могут быть отделены и возвращены в производство непрерывной ленты, где эти элементы могут быть подвергнуты переработке с целью использования в качестве кантов на нижних кромках боковых стенок упаковок.

Повторно используемый материал обычно приобретает большую жесткость, чем исходный материал пленки, и поэтому может быть удобно использован для изготовления упомянутых кантов на непрерывной ленте.

Способ заполнения упаковок в соответствии с настоящим изобретением включает расположение упаковки, находящейся в плоском состоянии, открытым краем вверх, последующую установку между боковыми стенками, параллельно им, разливной насадки для заполнения жидкостью большой ширины (например, 70%, но предпочтительно, по крайней мере, 90% и более длины упаковки и предпочтительно, имеющую ширину, равную длине упаковки) и незначительной толщины, и опускание ее внутрь упаковки, с последующей подачей жидкости через насадку для заполнения упаковки. Поскольку изначально пакет практически плоский, даже после введения разливной насадки изначально в упаковке нет объема воздуха и поэтому при подаче жидкости в упаковке не образуется пена, или ее образуется очень мало. Естественно, при условии, что жидкость или наливная труба не содержит значительного количества газа. Насадка обычно выполнена из упругого гибкого материала и в нерабочем состоянии имеет две обычно плоские гибкие стенки, практически сомкнутые друг с другом, и расходящиеся при подаче между ними жидкости. Это значит, что в определенной степени насадка сама закрывается после того как поток жидкости прекратится.

Для заполнения упаковок в процессе их перемещения можно предусмотреть ряд таких насадок, двигающихся вместе с цепочкой упаковок или соответствующими упаковками. Насадки могут быть приспособлены для движения по круговой траектории синхронно с цепочкой/упаковками и, таким образом, их можно вставлять в упаковки или вынимать из упаковок в процессе их движения. Пара гибких зажимных приспособлений может прижимать горловину пакета к насадке по всей длине горловины пакета во время операции заполнения. Зажимные приспособления находятся в состоянии предварительного упругого напряжения по направлению друг к другу вплоть до положения смыкания и, таким образом, после удаления насадки могут сжать горловину пакета. Зажимные приспособления также могут быть выполнены как сварочные зажимы.

Когда упаковка полностью заполнена, горловину упаковки герметично закрывают под прямыми углами к боковым кромкам, образуя соединительный шов, тянущийся между боковыми кромками боковых стенок. Совместно со смежными треугольными участками упаковки концевые части этого соединительного шва можно плоско сложить и традиционным способом согнуть вниз по направлению к боковым стенкам упаковки или по направлению к верхнему краю упаковки. Естественно, пакет может быть закрыт и другими герметизирующими способами.

Цепочку пакетов, находящихся в плоском состоянии, можно передвигать мимо заполняющего аппарата, из которого вставляют насадку в горловину пустых пакетов для их индивидуального заполнения.

Далее приводится описание настоящего изобретения с использованием примеров и ссылок на сопровождающие чертежи.

На Фиг.1 представлен плоский упаковочный пакет, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, до заполнения.

На Фиг.2 схематически изображено сечение по линии II-II согласно Фиг.1.

На Фиг.3 представлен вид сбоку заполненной жидкостью упаковки, изображенной на Фиг.1, до закрытия.

На Фиг.4 схематически изображен вид вдоль линии IV-IV согласно Фиг.3.

На Фиг.5 показана цепочка упаковок, аналогичных представленным на Фиг.1, при их продвижении мимо устройства заполнения жидкостью и устройства герметизации.

На Фиг.6 схематически изображена непрерывная лента пластиковой пленки, которую можно использовать как исходный материал для изготовления упаковки, представленной на Фиг.1.

На Фиг.7 представлен набор колес гибочного устройства, предназначенного для изготовления из непрерывной ленты пластиковой пленки заготовки для цепочки упаковок.

На Фиг.8 представлен общий вид в аксонометрии закрытой заполненной упаковки, выполненной в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.9 представлена заготовка пакета в развернутом виде.

На Фиг.6 схематически изображена плоская непрерывная лента 1 из тонкой, гибкой пластмассовой пленки, сложенная с образованием W-образного профиля. Непрерывная лента имеет две боковые стенки 2, свободные края 22 которых размещены вблизи друг от друга. Центральная часть 3 непрерывной ленты 1 сложена вовнутрь между боковыми стенками 2 по линиям сгиба 21 и имеет в своей центральной области линию сгиба 32. Линии 21 и 32 определяют поле 31.

Продольные участки непрерывной ленты 1 закрыты путем сварки поперек продольного направления непрерывной ленты, предпочтительно перпендикулярно к продольному направлению, и разрезаны по линии разъединения. По всей ширине продольного участка к нижней кромке каждой стороны 2 прикреплен кант из упругого эластичного материала 4. Для ясности на чертеже между кантом 4 и линией 21 показан зазор, однако фактически кант 4 должен находиться в непосредственной близости от линии 21. На Фиг.1 показаны сварные швы 5, линия сгиба 32 и линия сгиба 21, когда продольная секция 1' находится в плоском состоянии.

Эта продольная секция 1' образует заготовку упаковки, в которой участок 3' образует низ упаковки при подаче текучего вещества, например жидкости, через верх упаковки, т.е. между стенками 2 у краев 22. Наливаемая жидкость заполняет объем упаковки, которая при этом приобретает в поперечном сечении вид круга. Поля 31, растянутые кантами 4, образуют плоскую ровную нижнюю поверхность упаковки. Низ 3 и канты 4 заполненной упаковки предназначены для того, чтобы располагаться на плоской, горизонтальной поверхности, вследствие чего концевые части полей 31, соединенные с боковыми сварными швами 5, вначале следуют за швами 5, но отклоняются к вышеупомянутой плоскости.

Поля 31 прочно соединены вместе и также с боковыми стенками 2, по крайней мере, в окрестности точки, в которой двойной сгиб 32 соединен со сварным швом, и предпочтительно вплоть до краев 21.

Кант 4 может быть присоединен термически, т.е. наложен в горячем состоянии на край 21 каждой боковой стороны 2. Упаковку в плоском состоянии, как показано на Фиг.1 и 2, заполняют с помощью насадки, обычно листообразной, с узким вытянутым участком разлива, который вставляют сверху между открытыми кромками 22 упаковки, после чего жидкость заливают через насадку 7. Поскольку изначально в упаковке 1' нет объема для воздуха, естественно, в пакете 1' нет воздуха, который бы вытеснялся из пакета при введении жидкости. Поэтому заполнение осуществляется быстро и в основном без образования пены. При подаче жидкости в упаковку 1' расстояние между краями 21 увеличивается и линия сгиба 32 перемещается к горизонтальной плоскости, простирающейся между краями 21 и кантами 4 таким образом, что поля 31 также будет лежать в этой плоскости. Нижняя стенка 3 упаковки в нормальном положении будет лежать на плоской горизонтальной поверхности. Упаковка 1, таким образом, становится устойчивой, т.е. она не обладает тенденцией к падению, поскольку канты 4 оказывают сильное стабилизирующее воздействие на упаковку, нижняя область которой приобретает форму, показанную на Фиг.4.

Поперечное сечение заполненного жидкостью пакета представляет из себя почти круг, что определяется кольцевым контуром упаковки, шириной низа 3 и тем, что концы нижних областей 31 соединены со сварными швами 5.

Из Фиг.5 также видно, что упаковки 1' формируют из непрерывной ленты 1 с помощью поперечных герметизирующих швов 50, имеющих в центральной части указатель линии разрыва 1, по которой можно разделять упаковки 1'. Цепочка соединенных упаковок 1' может быть разъединена до или после заполнения пакетов жидкостью. На Фиг.5 показано, что после заполнения цепочку перемещают мимо пары сварочных зажимов 8, причем на Фиг.8 отображен только один из них, между которыми упаковки 1' могут быть закрыты сварным швом вблизи верхней кромки 22. Заполненные и закрытые пакеты затем могут быть разъединены по линии 9, как показано на Фиг.5.

В данном воплощении показаны упаковки, изготовленные из непрерывной ленты с поперечным сечением, соответствующим представленному на Фиг.6. Однако ясно, что заготовки для упаковки, показанной на Фиг.1, могут быть выполнены другим способом, при котором изначальную заготовку, естественно, имеющую W-образное поперечное сечение, склеивают двумя параллельными сварными швами 5. Также, естественно, можно выполнить поля 2, 3 упаковки 1' несколько иным способом, путем сварного соединения отдельных листов и применяя эластичные канты 4, как видно на изготовленной упаковке 1.

Упаковка может быть заполнена порошком, сливками, жидкостью или аналогичной текучей субстанцией.

Если упаковка имеет относительно большие размеры, в частности, если высота приблизительно равна длине окружности контура, необходимо применять некоторые меры предосторожности при обращении с такой упаковкой после того, как она открыта, если ее объем равен 0.5 л и более. Также возможно применение поддерживающего устройства в виде миски, в которое можно поместить пакет, после того как содержимое выпито или вылито.

Как уже упоминалось, изготовление цепочки упаковок 1' можно начинать с непрерывной ленты пластиковой пленки. Во время производства этой ленты можно установить усиливающие канты в виде непрерывных кантов 4', которые формируют при экструзии ленты пленки.

Как можно увидеть на Фиг.7 непрерывная лента пленки может быть сложена с использованием традиционного сгибающего оборудования, например пары коаксиальных колес 121, между которыми снизу выступает край третьего колеса 132, и соответствующих направляющих, придающих пластиковой пленке указанную W-образную форму. В этом случае выполненные экструзией канты 4' конечно должны быть помещены в непосредственной близости от нижнего края колес 121, как показано на Фиг.7, для того, чтобы они приобрели положение, показанное на изображении вертикально стоящего пакета.

Из Фиг.6 и 7 также понятно, что непрерывная лента пленки может быть снабжена продольным валиком 23 вблизи ее свободных краев. Валик 23 усиливает открытые края упаковок 1 и также является креплением, за которое пакеты можно подвесить и возможно перемещать вдоль соответствующих приспособлений для хранения до и/или после заполнения. Кромки ленты, включая валик 23, могут быть удалены, когда они выполнят свои функции и затем они могут быть возвращены заводу-производителю, где к пленке присоединяют валики 4' и 23.

Наконец, на Фиг.8 показано, что концевые части поперечного герметизирующего ребра 81 и смежные углы верхней части упаковки укладывают в плоскость с образованием треугольных клапанов 82, которые соответствующим образом загнуты вниз и присоединены к боковым стенкам 52 упаковки или загнуты вверх и присоединены к верхней поверхности.

На Фиг.9 представлен продольный участок ленты пластиковой пленки, из которой можно изготовить пакет в развернутом состоянии. Лента содержит слоистый пластик, наружный слой которого образует внутреннюю поверхность пакета и легко сваривается, тогда как другой, поверхностный слой плохо поддается сварке. Вследствие этого, в нижней стенке 3 с каждой стороны участка предусмотрен центральный вырез 55. Вырез 55 проходит вдоль каждой кромки нижней стенки, но не доходит до каждой боковой стенки 2. Глубина выреза 55 от конца кромки 51 участка меньше, чем, например, половина ширины зоны сварного соединения 5. Таким образом, когда упаковка/заготовка находится в плоском состоянии, сваривая дважды сложенную нижнюю стенку с боковыми стенками вдоль соединительного шва 5, также сваривают вместе и нижние части внутренних сторон боковых стенок 2 вдоль сварного соединения 5 в области дважды согнутой нижней стенки 3, 31, 31, при этом достигается прочное соединение в этой области. Это увеличивает прочность сварного соединения между боковыми стенками 2 в нижней части швов 5.

1. Упаковка, состоящая из пакета, выполненного из гибкого листового материала, имеющего в плоском состоянии две противоположные боковые стенки (2), практически прилегающие друг к другу, причем эти боковые стенки прочно соединены вдоль противоположных боковых кромок (5), причем пакет имеет нижнюю стенку (3), дважды сложенную и имеющую два обращенных друг к другу поля (31), расположенных между нижними частями боковых стенок (2), причем части концевых кромок нижней стенки скреплены вместе, боковые кромки нижней стенки, по крайней мере вблизи линии сгиба (32), соединены с боковыми стенками вдоль их боковых кромок (5), характеризующаяся тем, что кант (4) присоединен снаружи к нижнему краю (21) каждой боковой стенки (2), имеет такую форму, чтобы закрывать соединение между боковыми стенками заполненного пакета и лежащим на поверхности низом пакета и находится в контакте с поверхностью, на которой расположен пакет.

2. Упаковка по п.1, характеризующаяся тем, что кант (4) выполнен как неотъемлемая часть листового материала или наложен на листовой материал, причем два канта упаковки отделены друг от друга и кант жестко соединен с наружной стороной боковой стенки относительно изгибания в вертикальной плоскости.

3. Упаковка по п.1, характеризующаяся тем, что выполнена из продольного участка непрерывной ленты тонкой пластиковой пленки, плоско сложенной с образованием W-образного поперечного профиля, и имеет отделенные друг от друга поперечные сварные швы (5).

4. Упаковка по любому из пп.1-3, характеризующаяся тем, что горловина упаковки закрыта герметизирующим ребром (81), проходящим в продольном направлении участка, причем концевые участки ребра (81) совместно со смежными углами упаковки уложены плоско с образованием треугольных участков, загнутых и прикрепленных к смежной стенке упаковки.

5. Цепочка упаковок, выполненных по любому из пп.1-4, характеризующаяся тем, что упаковки (1') образуют соединенные продольные участки непрерывной ленты (1).

6. Цепочка по п.5, характеризующаяся тем, что каждый продольный участок (50), соединяющий упаковки (1'), имеет ослабляющую линию (51).

7. Цепочка по п.5 или 6, характеризующаяся тем, что выполнена из непрерывной ленты пластиковой пленки, плоско сложенной с образованием W-образного профиля, причем непрерывная лента запечатана поперечными швами (5).

8. Цепочка по п.7, характеризующаяся тем, что непрерывная лента пластиковой пленки снабжена вдоль ее свободных краев продольно тянущимися кантами или валиком (23), удерживающими упаковки вместе.

9. Способ заполнения упаковки, выполненной по любому из пп.1-4, текучей субстанцией, в частности жидкостью, характеризующийся тем, что листообразную насадку (7) вставляют в плоскую горловину упаковки, параллельно к ней, и субстанцию подают через данную насадку в плоскую упаковку, при этом насадка выполнена из гибкого упругого материала таким образом, что ее стенки смыкаются друг с другом в нерабочем состоянии насадки и упруго выгибаются под воздействием потока вещества, проходящего через насадку.