НЕПРОМОКАЕМАЯ И НЕПРОНИЦАЕМАЯ ДЛЯ ЖИДКОСТИ УПАКОВОЧНАЯ КОРОБКА ИЗ ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
WATERPROOF AND LIQUID-IMPERMEABLE PACKING BOX FROM CORRUGATED CARDBOARD AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF

Настоящее изобретение относится к цельнокроеной заготовке для непромокаемой и непроницаемой для жидкости упаковочной коробки, охарактеризованной в ограничительной части п. 1 прилагаемой формулы изобретения. Изобретение также относится к способу по п. 7 прилагаемой формулы изобретения для изготовления такой коробки, а также к непромокаемой и непроницаемой для жидкости упаковочной коробки из гофрированного картона по п. 13 прилагаемой формулы изобретения, причем эта коробка обладает структурной прочностью и выполнена с возможностью штабелирования.
В упаковочной отрасли известно множество различных упаковок, которые были разработаны для разных целей. При разработке упаковки необходимо учитывать множество аспектов, среди прочего таких, как ее изготовление и хранение, использование для упаковывания, а также транспортировка и хранение наполненной упаковки. В большинстве случаев, проблемы возникают с угловыми структурами упаковочных коробок, которые должны быть непромокаемыми и непроницаемыми для жидкости. Кроме того, многие упаковочные коробки должны обладать структурной прочностью и способностью выдерживать большой вес. Непроницаемые для жидкости и непромокаемые упаковочные коробки, выполненные с возможностью штабелирования, особенно необходимы, в частности, в пищевой промышленности. Изготовленные из пенополистирола или полимерного материала непроницаемые для жидкости упаковочные коробки, которые могут быть заполнены сверху и установлены друг на друга, обычно используются для хранения и транспортировки рыбы и мяса. Упаковочные коробки такого типа должны выдерживать вес, равный по меньшей мере 20 кг, и обычно такие коробки устанавливают друг на друга в штабеля по 10 штук. Вследствие этого, другой значительной проблемой является структурная жесткость упаковочной коробки и ее сопротивление сжатию. Другую проблему, относящуюся к коробкам из полимерных материалов, представляет собой необходимое для их хранения пространство и их утилизация после использования. Многие упаковочные коробки изготовлены из невозобновляемых материалов, которые могут не подлежать вторичной переработке, так что с точки зрения защиты окружающей среды их использование неэкологично.
Из предшествующего уровня техники известны также непроницаемые для жидкости упаковочные коробки из гофрированного картона. Одно из таких решений представлено в патентной публикации PCT/FI 2016/050662. Это решение относится к упаковочным коробкам из гофрированного картона и заготовкам для этих коробок, собираемых механически или вручную без использования клеящего материала и непроницаемых для жидкости и протечек изнутри, а также для влаги и жидкости снаружи. Другое решение раскрыто в патенте на полезную модель FI 10658. Это решение с применением угловых фальцев, известных в предшествующем уровне техники, использовано в упомянутой выше публикации. Конструкция содержит непромокаемый угол, объединенный с клапанами крышки таким образом, что плоскости для штабелирования конца фиксируются в противоположных прорезях на верхнем краю непромокаемых углов. Одним из недостатков этой конструкции является ненадежность такой фиксации под нагрузкой. Трение в клапане, проходящем между плоскостями для штабелирования, оказывается недостаточным, и кроме того клапан не имеет необходимой фиксации для соединения конструкции; это особенно справедливо для гофрированного картона со скользким ПЭТ покрытием. Угол стремится освободиться при сборке из-за наличия слишком многих слоев картона в его конце. Из-за описанной выше структуры, эти слои картона действуют в углу как пружина, стремясь вытолкнуть коробку наружу от углов. Поскольку клапаны, проходящие между плоскостями для штабелирования, не имеют должной фиксации, это приводит к выпучиванию угла и даже к напряжению, стремящемуся открыть конструкцию. Существенная проблема коробок из гофрированного картона с непроницаемыми для жидкости углами, содержащими угловые фланцы, состоит в том, что при большой массе коробки торец коробки выпучивается наружу, вследствие чего коробка, установленная сверху, стремиться вдавить внутрь коробку, расположенную под ней. В некоторых решениях непроницаемого для жидкости угла длинные стороны зафиксированы с помощью картонных клиньев между концевой складкой. Однако это решение не обеспечивает достаточно жесткой фиксации для длинных сторон и, соответственно, непрочная конструкция ослабляет несущую способность.
Для хранения и транспортирования содержащих жидкость пищевых продуктов использовались также непромокаемые упаковочные коробки из гофрированного картона, наполняющиеся сверху и обладающие большей прочностью, в которых формируются отдельные плоскости для штабелирования верхнего слоя, но эти плоскости часто являются широкими и мешают упаковыванию. Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков предшествующего уровня техники. Упаковочная коробка в соответствии с изобретением остается полностью непроницаемой для жидкости даже в том случае, когда она тяжело нагружена. Кроме того, эта упаковочная коробка по существу сохраняет форму даже при наличии множества уложенных друг на друга слоев.
Более конкретно отличительные признаки настоящего изобретения описаны в прилагаемой формуле изобретения.
Ниже изобретение будет описано более подробно на примере одного из вариантов его осуществления и со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 представлена заготовка упаковочной коробки в соответствии с изобретением.
На фиг. 2 представлена частично собранная упаковочная коробка в соответствии с изобретением.
На фиг. 3 представлена собранная упаковочная коробка в соответствии с изобретением.
На фиг. 4 представлена собранная торцевая часть упаковочной коробки.
На фиг. 5 представлена деталь заготовки упаковочной коробки.
Настоящее изобретение относится к непроницаемой для жидкости и непромокаемой упаковочной коробки, выполненной с возможностью механического склеивания таким образом, что эта упаковочная коробка выполнена из одного куска гофрированного картона.
В соответствии с настоящим изобретением используется двухслойный или трехслойный гофрированный картон в зависимости от места эксплуатации. Если имеются специальные требования к свойствам материала, например непроницаемость для жира, влаги и газа, плоский наружный слой гофрированного картона содержит полимерное покрытие или, альтернативно, полимерную пленку, проложенную между бумажными слоями. Полимерный материал играет роль барьерного материала таким образом, что упаковочная коробка является непромокаемой и непроницаемой для жидкости, как в отношении ее конструкции, так и в отношении материала. Полимерные материалы, обычно используемые в гофрированном картоне, представляют собой, например, полиэтилен, полиэфир и полипропилен.
Предшествующий уровень техники описан в вышеупомянутом документе PCT/FI 2016/050662. Изделие, описанное в этом документе, главным образом предназначено для легких грузов, так что для его сборки не требуется клей. Благодаря механически склеенной конструкции упаковочная коробка в соответствии с настоящим изобретением выдерживает нагрузку, значительно превосходящую ту, которую может выдержать коробка в соответствии с предшествующим уровнем техники. В техническом отношении изобретение имеет существенные отличия; например, для обеспечения непромокаемого угла угловые поверхности выходят на наружную поверхность короткой стороны упаковочной коробки. На конце образованы большие клеевые клапаны, которые на этапе склеивания складываются на длинную сторону. Таким образом, конструкция является прочной и обладает высокой жесткостью при кручении. В соответствии с изобретением, на всех сторонах путем складывания вдвое формируется очень прочная поперечная структура, дополнительно упрочняющая конструкцию. Такое решение в соответствие с изобретением позволяет исключить обычные плоскости для штабелирования путем формирования вместо плеч поперечной структуры, осуществляющей ту же функцию. По сравнению с обычным решением, эти поперечные структуры имеют меньшую ширину и не мешают упаковыванию и распаковыванию. Также существенно то, что при необходимости можно добавить выступы для штабелирования и противолежащие отверстия для них таким образом, что упаковочная коробка может оставаться на своем месте, когда коробки установлены друг на друга. Кроме того, новая конструкция конца непроницаемой для жидкости и непромокаемой упаковочной коробки в соответствии с изобретением позволяет использовать так называемую нормальную ручку. Соответствующие выступы для штабелирования или ручки, облегчающие осуществление операций с коробками, не могут быть выполнены в непроницаемых для жидкости и непромокаемых упаковочных коробках из предшествующего уровня техники.
На фиг. 1 и 2 можно видеть, что заготовка коробки в соответствии с изобретением содержит поверхность 1 основания и складывающиеся поверхности 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12. Более конкретно складывающиеся поверхности включают: внутренние вертикальные поверхности 2 длинных сторон, внутренние вертикальные поверхности 3 коротких сторон, наружные вертикальные поверхности 8 коротких сторон и клеевые клапаны 4 коротких сторон. Выполненные с возможностью двойного сгибания плечи коротких сторон складываются от линий 21, 22 сгиба, образуя жесткие поперечные структуры 5. Угловые поверхности 6 длинной стороны и угловые поверхности 7 короткой стороны позволяют создать непромокаемую угловую структуру от линии 17 сгиба. Выполненные с возможностью двойного сгибания плечи длинных сторон складываются от линий 23, 24 сгиба, образуя жесткие поперечные структуры 9. Наружные вертикальные поверхности 11 и 12 длинных сторон складываются таким образом, что вертикальная поверхность 11 образует верхнюю часть длинной стороны, а вертикальная поверхность 12 образует ее нижнюю часть, а между ними проходит линия 16 сгиба.
Как можно видеть на фиг. 1, с помощью этих складывающихся поверхностей из одной штампованной заготовки получают механически собранную с использованием склеивания как вспомогательного средства упаковочную коробку, причем эта коробка имеет складывающиеся поверхности 2, 3, 6 и 7, образующие непроницаемую для жидкости и непромокаемую угловую структуру. Как можно видеть на фиг. 2 и 3, угловая поверхность 6 длинной стороны и угловая поверхность 7 короткой стороны складываются друг к другу от линии 17 сгиба для получения непромокаемой угловой структуры. Существенно то, что в соответствии с изобретением угловая поверхность 7 короткой стороны складывается для соединения с наружной поверхностью вертикальной поверхности 3 короткой стороны, т.е. соединяется с наружной стороной упаковочной коробки.
Кроме того, важно то, что в соответствии с настоящим изобретением выполненная с возможностью двойного сгибания поперечная структура 5 короткой стороны складывается от линий 21, 22 сгиба совместно с наружной вертикальной поверхностью 8 короткой стороны на наружную поверхность поверхности 3 короткой стороны, т.е. на наружную поверхность упаковочной коробки. Точнее, это складывание осуществляется таким образом, что вертикальная поверхность 8 складывается к наружной поверхности 3 и соединяется с поверхностью 6 непромокаемого угла. Выполненная с возможностью двойного сгибания поперечная структура 5 обеспечивает наличие по меньшей мере необходимого пространства для совокупной толщины материала угловой поверхности 6 длинной стороны и угловой поверхности 7 короткой стороны. Таким образом, угловые поверхности 6, 7 входят между сторонами 3 и 8 вплотную, но не приводя к разрушению сотовой структуры гофрированного картона при сжатии.
С точки зрения настоящего изобретения, большое значение имеют клеевые клапаны 4, которые складываются к наружной поверхности поверхностей 2 наружной стороны, с которой они соединены путем приклеивания. Таким образом, торсионная жесткость углов коробки обеспечивается в любой ситуации. После этого выполненные с возможностью двойного сгибания плечи длинной стороны, образующие поперечную структуру 9, складываются от линий 23, 24 сгиба к наружной стороне коробки с наружной вертикальной поверхностью 11 и 12 длинной стороны таким образом, что клеевой клапан 4 остается между внутренней вертикальной поверхностью 2 и наружной вертикальной поверхностью 11 и 12. Клеевые поверхности 11 и 12 длинной стороны, прижатые к клеевым клапаном 4, выпрямляют конструкцию. Линия 16 сгиба между поверхностями 11 и 12 упрощает склеивание и выпрямляет длинную сторону, действуя как дополнительный усиливающий элемент. Выполненная с возможностью двойного сгибания поперечная структура 9 обеспечивает по меньшей мере необходимое пространство для толщины материала клеевого клапана 4. Таким образом, клеевой клапан 4 плотно входит между поверхностями 2, 11 и 12, но не вызывает разрушения сотовой структуры гофрированного картона при сжатии. За счет выполненной с возможностью двойного складывания поперечной структуры 9 соединение путем склеивания наружных поверхностей 11 и 12 длинных сторон с клеевыми клапанами 4 обеспечивает очень жесткую длинную сторону. За счет складывания вдвое наружной стороны упаковочной коробки, на всех сторонах коробки образуются жесткие поперечные структуры 9 и 5, причем поперечная структура также предотвращает выпучивание стороны при напряжении. На фиг. 3 и 4 можно видеть, что одно из преимуществ сложенных вдвое поперечных структур 9 и 5 состоит в образовании между стенками 2, 3 и 8, 11, 12 воздушного зазора 26, который улучшает изоляцию коробки и действует как буфер. Благодаря поперечным структурам 9, 5 коробки могут быть надежно штабелированы.
На фиг. 3 можно видеть, что плечи, образующиеся при складывании вдвое по линиям 21, 22, 23, 24 сгибов, образуя тем самым поперечные структуры 5 и 9, являются особенно прочными в готовой упаковочной коробке. Таким образом, наличие отдельных плоскостей для штабелирования верхних слоев в соответствии с предшествующим уровнем техники не требуется, и когда эти плечи имеют подходящую ширину, они также позволяют легко наполнить коробку. Иными словами, благодаря складыванию двойных складок 21, 22, 23, 24 на наружной стороне коробке, на всех сторонах коробки образуются жесткие поперечные структуры 9 и 5, причем эти поперечные структуры также предотвращают выпучивание сторон при напряжении. Одно из преимуществ сложенной вдвое поперечной структуры 9 состоит в образовании между стенками 2, 3 и 8, 11, 12 воздушного зазора, который улучшает изоляцию коробки. Благодаря поперечным структурам коробки можно безопасно штабелировать.
Благодаря присутствию линии 13 сгиба, длинные стороны 2 вместе с непромокаемой угловой структурой 6, 7 и клеевым клапаном 4 представляют собой внутренние конусы. Иными словами, внутренняя верхняя часть длинной стороны 2 наклонена к внутренней части упаковочной коробки. Коническая структура образована путем формирования линии 13 сгиба между поверхностью 1 основания и длинной стороной 2 таким образом, что она наклонена по отношению к линии 14 сгиба. Более конкретно, она наклонена таким образом, что линия 13 сгиба наклонена внутрь к вертикальной поверхности 3 короткой стороны относительно прямой линии 14 сгиба длинной стороны, если смотреть от поверхности 1 основания. Таким образом, длина внутренней линии 15 сгиба конца 3 короткой стороны, ближайшего к поверхности 1 основания заготовки, больше длины наружной линии 21 сгиба конца 3. В то же время, линия 21 сгиба является внутренней линией 21 сгиба относительно поверхности 1 основания, из линий 21, 22 сгиба двойной складки. Таким образом, наклонная линия 13 сгиба относительно поверхности 1 основания заготовки, это отрезок между концевой точкой 18 внутренней линии 15 сгиба ближе к ней, и концевой точкой 19 наружной линии 21 сгиба конца 3. Угол А между внутренней линией 15 сгиба и наклонной линией 13 сгиба составляет менее 90°, наиболее предпочтительно от 80° до 85°.
На фиг. 1 можно видеть, что угол В между длинной стороной 2 и угловой поверхностью 6 длинной стороны равен 90°. На фиг. 4 видно, что если смотреть с торца готовой упаковочной коробки снаружи, то длинные стороны 11, 12 расположены под прямым углом в 90° в точках 18 и 25. Линии 23, 24 сгиба двойной складки сложены наружу от поперечной структуры 9, т.е. под углом в 90° к сторонам 11 и 12. Благодаря этому прямому углу, когда множество упаковочных коробок расположены рядом друг с другом, в штабеле исключено образование зазоров.
В частности, особенно важна внутренняя коническая структура, образованная линией 13 сгиба упаковочной коробки. Если смотреть от конца упаковочной коробки на фиг. 4, в соответствии с точками 18 и 19, готовая упаковочная коробка сходит на конус внутрь в отношении ее внутренних размеров по ширине. В соответствии с фиг. 1, когда линия 13 сгиба наклонена относительно сгиба 14, внутренняя вертикальная поверхность 2 длинных сторон отклоняется при формировании упаковочной коробки внутрь на величину разности в числе градусов между углом А линии 13 линии сгиба и углом В, которая составляет от 1° до 5°.
В одном из случае применения в соответствии с вариантом осуществления изобретения угол А равен 86,3°, таким образом, в соответствии с этим вариантом осуществления угол наклона, образованный внутренней конической структурой готовой упаковочной коробки равен 3,7°, обычно этот угол составляет от 1° до 5°. Таким образом, внутренняя коническая структура действует как конструкционный буфер, оставляющий воздушный зазор 26 в верхней части упаковочной коробки и упрочняющий упаковочную коробку. Особенно важно то, что таким образом исключается выпучивание стороны упаковочной коробки наружу, вследствие чего она может быть надежно установлена на другую упаковочную коробку.
На фиг. 5, помимо того, что было представлено выше, можно видеть выступы 28 для штабелирования и противолежащие отверстия 27 для этих выступов, выполненные в непромокаемой и непроницаемой для жидкости упаковочной коробке в соответствии с изобретением, причем выступы 28 для штабелирования фиксируются в этих отверстиях. Более конкретно, выступы 28 для штабелирования выполнены в поперечной структуре 9 таким образом, что они вырезаны из одной длинной стороны 28.2 и из обеих коротких сторон 28.3, 28.4, а также, если это необходимо, отогнуты от второй длинной стороны 28.1 линии сгиба вверх, образуя вертикальный крепежный элемент. Противолежащие отверстия 27 выполнены в нижней вертикальной поверхности 12 длинной стороны и в клеевом клапане 4 таким образом, что в них вырезаны выемки, соответствующие выступам 28 для штабелирования. Таким образом, функцией выступов 28 для штабелирования в полностью собранной непромокаемой и непроницаемой для жидкости коробке является обеспечение того, чтобы коробки оставались друг на друге и сохраняли правильное положение. Выступы 28 для штабелирования на верхней поверхности нижней коробки входят в отверстие 27 в основании верхней коробки. Новым в конструкции в соответствии с изобретением является то, что внутреннее пространство коробки остается полностью непромокаемым даже несмотря на наличие выступов 28 для штабелирования.
Отверстия 10 для удержания, в которых имеются клапаны 10.1, конца упаковочной коробки, также являются важным отличием изобретения. Отверстие 10 для перемещения выполнено из поверхности 8 конца, клапан 10.1 сложен к упаковочной коробке, линия 21, 22 двойного сгиба и поперечная структура 5 создают пространство для пальцев при поднятии коробки. Раньше формирование такого типа отверстий для перемещения в непроницаемых для жидкости и непромокаемых упаковочных коробках было невозможно. Отверстия для перемещения очень важны, поскольку они позволяют надежно перемещать и складывать друг на друга тяжелые упаковочные коробки. Таким образом, решение в соответствии с изобретением обеспечивает множество инновационных и оригинальных признаков, не имеющихся в решениях из предшествующего уровня техники.
Специалисту ясно, что изобретение не ограничено представленными вариантами осуществления и может варьироваться без отклонения от сущности изобретения, ограниченной прилагаемой формулой изобретения.