СПОСОБ УПАКОВКИ И УЗЕЛ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОЙ УПАКОВКИ С ПОЛЫМ РЕБРОМ
METHOD FOR PACKAGING AND ASSEMBLY FOR PRODUCING RIGID PACKAGE WITH HOLLOW RIB

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу упаковки и к узлу для получения жесткой упаковки с полым ребром.
Последующее описание для простоты и исключительно в качестве примера ссылается на коробку с шарнирной крышкой для шоколадных изделий.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Традиционная коробка с шарнирной крышкой для шоколадных изделий содержит лоток параллелепипедной формы для размещения шоколадных изделий (обычно на подложке с гнездом для каждого шоколадного изделия), имеющий открытый верхний конец; и «плоскую» крышку, шарнирно соединенную с указанным лотком вдоль шарнира с возможностью поворота относительно указанного лотка между открытым положением и закрытым положением, соответственно открывая и закрывая указанный открытый верхний конец.
Поскольку шоколадные изделия расположены в один слой, они все видны, когда крышка открыта, при этом лоток имеет большую площадь и небольшую высоту. В результате крышка также имеет большую площадь и для обеспечения достаточной жесткости (то есть, предотвращения ее сгибания при открывании) должна иметь большую толщину (например, путем наложения и склеивания двух, трех или четырех панелей), таким образом, расходуя слишком много упаковочного материала.
Чтобы уменьшить толщину крышки (и, таким образом, сэкономить упаковочный материал) без снижения ее жесткости, предлагали обеспечить крышку полыми периферическими ребрами (то есть, продолжающимися вдоль трех свободных краев указанной крышки). Указанные ребра обычно имеют треугольное поперечное сечение и форму коробки, обеспечивая значительную жесткость с использованием очень малого количества упаковочного материала.
Однако сгибание на традиционных упаковочных машинах жесткой заготовки по периметру крышки для образования полых ребер вызывает затруднения в виде частого получения ребер неправильной формы, хотя структурно допустимых (даже неидеальных), полностью неприемлемых по внешнему виду (из-за того, что ребра отчетливо видны, когда крышка открыта).
В ЕР 1873070 А1 описан способ сгибания и устройство для сгибания плоской заготовки в емкость параллелепипедной формы с четырьмя вертикальными полыми ребрами вдоль четырех вертикальных краев.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа упаковки и узла для обеспечения жесткой упаковки с полым ребром, в частности, недорогих и легко осуществимых для устранения вышеуказанных недостатков.
Согласно настоящему изобретению, обеспечен способ упаковки и узел для производства жесткой упаковки с полым ребром, как указано в прилагаемой формуле.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее посредством примера описан неограничивающий вариант выполнения настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 - вид спереди в перспективе коробки шоколадных изделий в закрытом положении;
Фиг. 2 - вид спереди в перспективе коробки шоколадных изделий по Фиг. 1 в открытом положении;
Фиг. 3 - вид сзади в перспективе коробки шоколадных изделий по Фиг. 1 в закрытом положении;
Фиг. 4 - поперечное сечение в увеличенном масштабе полого переднего ребра крышки коробки шоколадных изделий по Фиг. 1;
Фиг. 5 - поперечное сечение в увеличенном масштабе полого бокового ребра крышки коробки шоколадных изделий по Фиг. 1;
Фиг. 6 - расширенный вид заготовки для получения коробки шоколадных изделий по Фиг. 1;
Фиг. 7 - частичный схематичный вид упаковочной машины для получения коробки шоколадных изделий по Фиг. 1;
Фиг. 8-11 - четыре схематичных вида в плане соответствующих последовательных стадий получения полого переднего ребра по Фиг. 4;
Фиг. 12-16 - пять схематичных видов в сечении соответствующих последовательных стадий получения полого переднего ребра по Фиг. 4;
Фиг. 17-20 - четыре схематичных вида в плане соответствующих последовательных стадий получения двух полых боковых ребер, как показано на Фиг. 5;
Фиг. 21-24 - схематичные виды в сечении соответствующих последовательных стадий получения полого бокового ребра, как показано на Фиг. 5.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Позицией 1 на Фиг. 1-3 обозначена в целом коробка шоколадных изделий, содержащая лоток 2 параллелепипедной формы для размещения группы 3 шоколадных изделий. В предпочтительном варианте выполнения, группа 3 шоколадных изделий расположена одним слоем на подложке с гнездами для отдельных шоколадных изделий. Лоток 2 выполнен из картона, имеет форму чаши и имеет открытый верхний конец 4, из которого вынимают лоток 2 с шоколадными изделиями.
Коробка 1 шоколадных изделий содержит, по существу, плоскую крышку 5, шарнирно соединенную с лотком 2 вдоль шарнира 6 с возможностью поворота относительно лотка 2 между открытым положением (Фиг. 2) и закрытым положением (Фиг. 1 и 3), открывая и закрывая открытый верхний конец 4 соответственно.
Лоток 2 содержит нижнюю стенку 7, противоположную и параллельную открытому верхнему концу 4; переднюю стенку 8; заднюю стенку 9, противоположную и параллельную передней стенке 8 и поддерживающую шарнирную линию 6; и две противоположные параллельные боковые стенки 10.
Крышка 5 содержит верхнюю стенку 11, противоположную и параллельную нижней стенке 7 указанного лотка в закрытом положении и шарнирно соединенную с задней стенкой 9 указанного лотка 2 вдоль шарнирной линии 6; и полое периферическое ребро для структурного укрепления (то есть, придания жесткости) верхней стенки 11, продолжающееся вдоль трех свободных краев верхней стенки 11 (то есть, трех краев, не зацепленных шарниром 6). В частности, указанное полое периферическое ребро продолжается вниз от внутренней поверхности верхней стенки 11 крышки 5 и не выступает вперед или вбок из контура крышки 5.
Указанное полое периферическое ребро содержит полое переднее ребро 12, продолжающееся вдоль свободного переднего края верхней стенки 11 и которое, в закрытом положении, обращено к передней стенке 8 лотка 2; и два полых боковых ребра 13, продолжающихся вдоль свободных боковых краев верхней стенки 11, обращенных в закрытом положении к боковым стенкам 10 лотка 2. В частности, когда крышка 5 закрыта, полые ребра 12 и 13 крышки 5 помещаются в открытом верхнем конце 4 лотка 2, так что верхняя стенка 11 крышки 5 перекрыта верхними краями стенок 8, 9 и 10 лотка 2 (как показано на Фиг. 1).
Как показано на Фиг. 4, полое переднее ребро 12 образует закрытый корпус коробки (то есть, очень жесткий, но в то же время легкий) и имеет треугольное поперечное сечение, ограниченное снаружи наружной панелью 14 и внутри внутренней панелью 15; при этом наружная панель 14 и внутренняя панель 15 образуют две стороны треугольника, третья сторона которого образована верхней стенкой 11; при этом наружная панель 14 соединена на одной стороне с верхней стенкой 11 и на другой стороне с внутренней панелью 15; при этом внутренняя панель 15 соединена на одной стороне с наружной панелью 14, а на другой стороне с фиксирующим язычком 16, наложенным на и приклеенным к верхней стенке 11. Сходным образом, как показано на Фиг. 5, каждое полое боковое ребро 13 образует закрытый корпус коробки (то есть, очень жесткий, но в то же время легкий) и имеет треугольное поперечное сечение, ограниченное снаружи наружной панелью 17, а внутри - внутренней панелью 18; при этом наружная панель 17 и внутренняя панель 18 образуют две стороны треугольника, третья сторона которого образована верхней стенкой 11; при этом наружная панель 17 соединена с одной стороны с верхней стенкой 11, а с другой стороны - с внутренней панелью 18; при этом внутренняя панель 18 соединена с одной стороны с наружной панелью 17, а с другой стороны - с фиксирующим язычком 19, наложенным на и приклеенным к верхней стенке 11.
В предпочтительном варианте выполнения, показанном на Фиг. 1, передняя стенка 8 лотка 2 имеет сквозное отверстие 20, позволяющее пользователю толкать закрытую крышку 5 вверх в открытое положение.
Как показано на Фиг. 6, коробка 1 шоколадных изделий выполнена путем сгибания плоской, по существу, продолговатой прямоугольной картонной заготовки 21, части которой обозначены, где возможно, в последующем описании с использованием тех же позиций с верхним индексом для соответствующих частей коробки 1 шоколадных изделий.
Заготовка 21 имеет две продольные линии 22 сгиба и несколько поперечных линий 23 сгиба, которые образуют между продольными линиями 22 сгиба панель 11', образующую верхнюю стенку 11 крышки 5; панель 9', образующую заднюю стенку 9 лотка 2; панель 7', образующую заднюю стенку 7 лотка 2; и панель 8', образующую переднюю стенку 8 лотка 2.
Панель 7' имеет две боковые створки 10', расположенные на противоположных сторонах панели 7' и отделенные от панели 7' продольными линиями 22 сгиба, и образующие боковые стенки 10 лотка 2. Каждая створка 10' имеет два прямоугольных язычка 24, расположенные на противоположных концах створки 10', приклеенные к внутренней стороне панелей 9' и 8' соответственно при сгибании заготовки 21.
Наружная панель 14 полого переднего ребра 12 соединена с панелью 11' вдоль поперечной линии 23 сгиба; при этом внутренняя панель 15 полого переднего ребра 12 соединена с наружной панелью 14 вдоль другой линии 23 сгиба; при этом фиксирующий язычок 16 полого переднего ребра 12 соединен с внутренней панелью 15 вдоль другой поперечной линии 23 сгиба.
Наружная панель 17 каждого полого бокового ребра 13 соединена с панелью 11' вдоль продольной линии 22 сгиба; при этом внутренняя панель 18 каждого полого бокового ребра 13 соединена с наружной панелью 17 вдоль другой продольной линии 22 сгиба; при этом фиксирующий язычок 19 каждого полого бокового ребра 13 соединен с внутренней панелью 18 вдоль другой продольной линии 22 сгиба.
На Фиг. 7 показан частично схематичный вид упаковочной машины 25 для сгибания заготовки 21 вокруг группы 3 шоколадных изделий для выполнения коробки 1 шоколадных изделий, как описано выше. Упаковочная машина 25 содержит упаковочный узел 26 для предварительного сгибания плоской заготовки 21 для образования полого периферического ребра до наложения заготовки 21 на группу 3 шоколадных изделий; и известный упаковочный узел 27, принимающий указанную предварительно согнутую заготовку 21 (то есть, на которой выполнено полое периферическое ребро) из упаковочного узла 26 и сгибающий заготовку 21 вокруг группы 3 шоколадных изделий для выполнения коробки 1 шоколадных изделий.
Упаковочный узел 26 содержит ленточный конвейер 28, подающий заготовки 21 последовательно и поэтапно (то есть, циклически чередующимися стадиями стимуляции/сдерживания) вдоль прямого пути 29 сгибания параллельно поперечным линиям 23 сгиба (то есть, полому переднему ребру 12) и перпендикулярно продольным линиям 22 сгиба (то есть, полым боковым ребрам 13). Ленточный конвейер 28 принимает заготовки 21 на загрузочной станции 30 из подающего устройства (не показано), выполненного для извлечения заготовок 21 из нижнего выпускного отверстия воронки (не показана), и подает заготовки 21 вдоль пути 29 сгибания на выпускную станцию 31, где заготовки 21 извлекают с ленточного конвейера 28 и подают перпендикулярно пути 29 сгибания в упаковочный узел 27.
Ленточный конвейер 28 предпочтительно содержит несколько непрерывных конвейерных лент (отдельно не показаны), обрубленных на концах вокруг соответствующих общих блоков и разнесенных друг от друга, кроме того, они могут быть снабжены зубцами, выступающими перпендикулярно вверх для образования последовательности углублений для заготовок 21, а также могут быть снабжены всасыванием для удерживания заготовок 21.
Вдоль пути 29 сгибания от загрузочной станции 30 до выпускной станции 31 ленточный конвейер 28 подает заготовки 21 последовательно через клеящую станцию 32, на которой капли термоплавкого (быстро засыхающего) клея вкладывают на заготовку 21 посредством клеящего устройства 33; сгибающую станцию 34 для образования полого переднего ребра 12; и сгибающую станцию 35 для образования полых боковых ребер 13. Клеящее устройство 33 на клеящей станции 32 наносит капли клея на фиксирующие язычки 16 и 19 и/или панель 11' для склеивания фиксирующих язычков 16 и 19 с панелью 11', когда полые ребра 12 и 13 согнуты. Альтернативный вариант выполнения (не показан) может иметь первую клеящую станцию непосредственно до сгибающей станции 34 для проклеивания фиксирующего язычка 16 заготовки 21; и вторую клеящую станцию непосредственно до сгибающей станции 35 для проклеивания фиксирующих язычков 19 заготовки 21. В другом непоказанном варианте выполнения сгибающие станции 34 и 35 могут быть перевернуты, то есть, станция 34, сгибающая полое переднее ребро 12, может быть расположена после (т.е. «дальше» по ходу, в противоположность положению «раньше» по ходу) станции 35, сгибающей полые боковые ребра 13. Кроме того, клеящее устройство 33 может проклеивать заготовку 21 только каплями термоплавкого клея или также каплями холодного клея (который дольше высыхает, но является более прочным, чем термоплавкий клей).
Как показано на Фиг. 8-16, сгибающая станция 34 содержит неподвижно закрепленный опорный корпус 36 (т.е. «упор» или «шаблон»), имеющий такую же форму и размер, что и полое переднее ребро 12, и расположенный параллельно пути 29 сгибания (т.е. поперечно линиям сгиба 23 и полому переднему ребру 12). На сгибающей станции 34 концевой участок заготовки 21, образующий полое переднее ребро 12 (то есть, наружную панель 14, внутреннюю панель 15 и фиксирующий язычок 16), сгибают вокруг опорного корпуса 36 на панель 11' с образованием полого переднего ребра 12.
Концевой участок заготовки 21, образующий полое переднее ребро 12, сгибают посредством закрепленного сгибающего винта 37 (то есть, расположенного в закрепленном положении и не перемещающегося) при перемещении заготовки 21 вдоль пути 29 сгибания. Другими словами, по мере перемещения вдоль пути 29 сгибания заготовка 29 скользит против закрепленного сгибающего винта 37, постепенно сгибающего концевой участок заготовки 21, образуя полое переднее ребро 12 (то есть, наружную панель 14, внутреннюю панель 15 и фиксирующий язычок 16). Важно отметить, что закрепленный сгибающий винт 37 расположен в промежутке между двумя смежными конвейерными лентами ленточного конвейера 28. В другом непоказанном варианте выполнения перемещаемое сгибающее устройство заменено на закрепленный сгибающий винт 37.
Как показано на Фиг. 8 и 9, опорный корпус 36 является продолговатым параллельно пути 29 сгибания и расположен в закрепленном положении вдоль пути 29 сгибания на сгибающей станции 34, так что заготовка 21 перемещается вдоль пути 29 сгибания в положение под опорным корпусом 36. Как показано на Фиг. 10 и 11, когда полое переднее ребро 12 согнуто, опорный корпус 36 извлекается из полого переднего ребра 12 путем перемещения заготовки 21 вдоль пути 29 сгибания. По этой причине опорный корпус 36 поддерживается выступающим образом только на одном конце посредством опоры 38, расположенной сзади (т.е. «раньше» по ходу) по направлению перемещения заготовки 21 вдоль пути 29 сгибания. Конкретнее, опора 38 проходит поверх заготовки 21 перед сгибанием полого переднего ребра 12, таким образом, позволяя извлекать опорный корпус 36 вбок из полого переднего ребра 12.
Как показано на Фиг. 17-24, сгибающая станция 35 имеет два перемещаемых опорных корпуса 39 (то есть, перемещаемых перпендикулярно пути 29 сгибания), каждый из который имеет такую же форму и размер, что и соответствующее полое боковое ребро 13, и расположен перпендикулярно пути 29 сгибания (то есть, параллельно продольным линиям 22 сгиба и полым боковым ребрам 13). На сгибающей станции 35 каждый концевой участок заготовки 21, образующий полое боковое ребро 13 (то есть, наружную панель 17, внутреннюю панель 18 и фиксирующий язычок 19), согнут вокруг соответствующего опорного корпуса 39 на панель 11' для образования соответствующего полого бокового ребра 13.
Как показано на Фиг. 23 и 24, концевые участки заготовки 21, образующие полые боковые ребра 13, согнуты двумя перемещаемыми сгибающими устройствами 40, когда заготовка 21 остановлена вдоль пути 29 сгибания. В предпочтительном варианте выполнения каждое сгибающее устройство 40 имеет гребневидную форму для вмещения в промежутки между смежными конвейерными лентами ленточного конвейера 28.
Как показано на Фиг. 17-20, каждый опорный корпус 39 содержит две отдельные части 42, перемещаемые в противоположных направлениях перпендикулярно пути 29 сгибания (то есть, параллельно продольным линиям 22 сгиба и полым боковым ребрам 13) между зацепленным положением (Фиг. 18 и 19), в котором две части 42 опорного корпуса 39 расположены в соответствующем полом боковом ребре 13, и высвобожденным положением (Фиг. 17 и 20), в котором указанные две части 42 опорного корпуса 39 расположены снаружи соответствующего полого бокового ребра 13. Указанные две части 42 каждого опорного корпуса 39 установлены в высвобожденное положение (Фиг. 17) для пропускания заготовки 21 на сгибающую станцию 35 и, когда заготовка 21 перемещается на сгибающую станцию 35, перемещаются из высвобожденного положения в зацепленное положение для сгибания заготовки 21 вокруг двух опорных корпусов 39 и образования двух полых боковых ребер 13 (Фиг. 18 и 19). Когда заготовка 21 согнута, две части 42 каждого опорного корпуса 39 перемещаются из зацепленного положения в высвобожденное положение для извлечения опорного корпуса 39 из полого бокового ребра 13 и возможности заготовки 21 перемещаться дальше от сгибающей станции 35 до следующей выпускной станции 31 (Фиг. 20).
Как показано на Фиг. 20, каждый опорный корпус 39 (то есть, две части 42 каждого опорного корпуса 39) перемещают относительно заготовки 21 в прямом направлении параллельно полому боковому ребру 13 из зацепленного положения в высвобожденное положение для извлечения опорного корпуса 39 из полого бокового ребра 13.
В другом непоказанном варианте выполнения каждый опорный корпус 39 содержит только одну часть 42, перемещающуюся в прямом направлении параллельно полому боковому ребру 13 из зацепленного положения в высвобожденное положение для извлечения опорного корпуса 39 из полого бокового ребра 13.
В другом непоказанном варианте выполнения каждый опорный корпус 39 перемещается вдоль непрямого, например, по меньшей мере, частично изогнутого или полностью изогнутого пути из зацепленного положения в высвобожденное положение для извлечения опорного корпуса 39 из полого бокового ребра 13.
В предпочтительном варианте выполнения, показанном на Фиг. 7, сгибающая станция 34 содержит нажимное устройство 43, которое после выполнения полого переднего ребра 12 (то есть, сразу после сгибания фиксирующего язычка 16 на панель 11') прилагает давление на фиксирующий язычок 16 для его плотного удержания на панели 11' достаточно длительное время для высыхания клея между фиксирующим язычком 16 и панелью 11' и стабилизации формы полого переднего ребра 12, то есть, для предотвращения нежелательного перемещения (например, отскакивания) фиксирующего язычка 16 относительно панели 11' при выполнении полого переднего ребра 12 и до высыхания клея между фиксирующим язычком 16 и панелью 11'.
В одном варианте выполнения нажимное устройство 43 перемещается только перпендикулярно панели 11' и прикладывает давление только к фиксирующему язычку 16, в то время как заготовка 21 остановлена на сгибающей станции 34 (то есть, нажимное устройство 43 поднято с фиксирующего язычка 16 для возможности перемещения заготовки 21 дальше на сгибающую станцию 35).
В другом варианте выполнения нажимное устройство 43 может перемещаться как перпендикулярно панели 11' (вверх и вниз относительно фиксирующего язычка 16), так и параллельно пути 29 сгибания (для следования за заготовкой 21 вдоль пути 29 сгибания и вниз от сгибающей станции 34) и остается под давлением против фиксирующего язычка 16 даже дальше по ходу от сгибающей станции 34, чтобы клей между фиксирующим язычком 16 и панелью 11' успел высохнуть. Нажимное устройство 43 может сопровождать заготовку 21 до сгибающей станции 35, где оно в конечном счете должно быть поднято с заготовки 21 для сгибания полых боковых ребер 13. В варианте выполнения по Фиг. 7 сгибающая станция 35 расположена непосредственно после сгибающей станции 34, при этом одна или более промежуточных станций обеспечены между сгибающими станциями 34 и 35 для увеличения расстояния между сгибающими станциями 34 и 35 и времени для высыхания клея.
В предпочтительном варианте выполнения по Фиг. 7 сгибающая станция 35 содержит нажимное устройство 44, идентичное нажимному устройству 43, описанному выше, которое после выполнения полых боковых ребер 13 (то есть после сгибания фиксирующих язычков 19 на панель 11') прилагает давление на два фиксирующих язычка 19 для их плотного удержания на панели 11'. Подобно нажимному устройству 43, нажимное устройство 44 может перемещаться только перпендикулярно панели 11' или также параллельно пути 29 сгибания. В последнем случае одна или более промежуточных станций могут быть обеспечены между сгибающей станцией 35 и выпускной станцией 31 для увеличения расстояния между станциями 35 и 31 и увеличения времени для высыхания клея.
В другом непоказанном варианте выполнения полое периферическое ребро крышки 5 (в основном, в эстетических целях) имеет отличное от треугольного поперечное сечение (например, квадратное, полукруглое, трапециевидное). По сравнению с треугольным поперечным сечением, использующим то же количество материала, квадратное поперечное сечение, однако, обеспечивает меньшую жесткость крышки 5.
Описанный способ упаковки имеет ряд преимуществ.
В частности, он обеспечивает исключительно точное выполнение полого периферического ребра на крышке 5, то есть, именно желаемой формы и без заметных деформаций.
Также описанный способ упаковки очень дешев и легко выполним, требуя использования только похожего стандартного упаковочного узла, с добавлением нескольких неподвижных частей (опорного корпуса 36, сгибающего винта 37) или подвижных частей (подвижных опорных корпусов 39 и двух перемещаемых сгибающих устройств 40).
При ряде преимуществ описанный способ упаковки может также обеспечить преимущество выполнения полых периферических ребер на жестких упаковках, отличающихся от коробок для шоколадных изделий, например, коробок для канцелярских принадлежностей (в частности, для ручек или карандашей) или коробок для сигар, а также выполнения полых внутренних ребер на жестких упаковках.