КОРОБКА ИЗ ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА

Полезная модель относится к картонной таре, а именно - к картонным ящикам или коробкам, и может быть использована в качестве транспортной тары и тары для хранения, выполненных из гофрированного картона.
Основным требованием, предъявляемым к ящикам и коробкам из гофрированного картона и используемым для хранения и транспортировки, например, кондитерских изделий или коробочной или баночной продукции, является высокая несущая способность ящика или коробки выдерживать вес продукта, не деформироваться при переноске и быть способной укладываться в штабель. Известно, что несущая способность ящиков и коробок обеспечивается сохранением боковых и/или торцевых стенок плоскими и сохранением плоскостности прилегающих к углам частей поверхностей стенок. При этом эти два условия взаимосвязаны между собой. Базовым является обеспечение в угловых зонах прямого угла, составленного из плоских стенок. Именно этот угол держит на себе плоскостность всех боковых стенок. Таким образом, для обеспечения высокой несущей способности ящика или короба для исключения деформации при размещении под нагрузкой в штабель необходимо повысить жесткость и прочность угловой части ящика.
В настоящее время задача повышения несущей способности ящика или коробки из гофрированного картона решается либо размещением в угловых зонах треугольных в сечении ставок различной конструкции. Такие вставки выполняют роль опор для стенок в зоне угла и позволяют повысить прочность ящика или коробки за счет исключения деформации угловой зоны.
Так, например, известен ящик из гофрированного картона, в котором повышена прочность углов и который сформирован из заготовки, содержащей панель днища, торцевые и боковые панели, причем каждая торцевая и боковая панель содержит два последовательных участка, разделенных продольной линией перегиба, первый из которых служит наружной стенкой ящика, вторые участки торцевых панелей выполнены длиной, превышающей ширину днища, а вторые участки боковых панелей выполнены длиной, меньшей длины днища, у каждого конца второго участка торцевой панели выполнены поперечные линии перегиба с образованием, по меньшей мере, четырех последовательных элементов, при этом заготовка содержит верхние клапаны, примыкающие к торцам вторых участков боковых панелей и отделенные от первых участков этих панелей продольной линией перегиба, а первые участки боковых панелей и верхние клапаны снабжены замковыми клапанами. В этом ящике угловые элементы в своем поперечном сечении выполнены в форме спирального многоугольника (RU 141612, B65D 5/00, опубл. 10.06.2014 г.).
В известном ящике усиление угловой зоны выполнено за счет формирования в каждом углу элементов, в своем поперечном сечении выполненных в форме спирального многоугольника, в частности треугольника. Этот треугольник выполнен за счет последовательного перегибания четырех клапанов, которые образуют в сечении треугольник с размещением последнего крайнего клапана внутри треугольника. Такое решение позволяет существенно поднять прочность угловой зоны и, соответственно, повысить несущую способность ящика лоткового типа.
Однако, достижение результата в такой конструкции ящика решено за счет выполнения сложной листовой заготовки, повышенного расхода картона и усложнения процесса последующей сборки изделия. Для небольших партий с ручной сборкой такие особенности могут быть приемлемыми, но для поточных схем упаковки больших партий продуктов затраты времени на сборку такого ящика или коробки становятся препятствием, так как темп подачи продукта будет выше скорости сборки упаковки.
Более перспективным является формирование двойных стенок в коробках за счет выполнения клапанов удлиненными и с возможностью их перегиба внутрь коробки. Так, известна коробка для упаковки штучных изделий, например, тормозных дисков легковых автомобилей, выполненная преимущественно из гофрированного картона, содержащая четыре боковые панели, последовательно соединенные за одно целое одна с другой, верхнюю и нижнюю поверхности (дно и крышку), изготовленные из единой заготовки, при этом коробка выполнена квадратной формы в плане со стороной, равной диаметру изделия, при этом боковые стенки коробки, контактирующие с изделиями, выполнены с толщиной не менее двойной толщины материала коробки (RU 30342, B65D 5/10, опубл. 27.06.2003 г).
Эта коробка выполнена из листовой заготовки методом перегиба ее частей для образования отходящих от дна боковых стенок. При этом боковые стенки по двум противолежащим сторонам выполнены двойными за счет перегиба части стенки во внутрь к днищу с закреплением отогнутой внутрь части в днище путем ввода язычков в прорези в днище. Таким образом получают коробку, в которой две стенки выполнены двойными. Это позволяет усилить угловые зоны и обеспечить определенную несущую способность коробки.
Несущая способность такой коробки достаточно высокая. Но она имеет серьезные недостатки в достаточно большом расходе картона на изготовление заготовки и том, что один из клапанов выполняет функцию крышки для лотковой части коробки. При таком исполнении крышка прогибается и практически не участвует в повышении пространственной жесткости коробки в целом. Кроме того, для крышки такого исполнения необходимо применять замковые элементы для ее крепления в закрытом положении. Это усложняет конструкцию коробки.
На практике давно известна стандартная четырехклапанная коробка, которая широко применяется из-за простоты кроя заготовки, простоты сборки и возможности ее использования в режиме поточной упаковки продукта (см. ГОСТ 9142-90 "Ящики из гофрированного картона. Общие технические условия", дата введения 01.01.1992, таблица 1, первая позиция в таблице).
Эта коробка из гофрированного картона имеет форму параллелепипеда и сформирована методом перегиба ее частей по линиям сгиба из листовой заготовки, представляющей собой последовательно расположенные четыре прямоугольной формы стенки, каждые две из которых смежно расположенные связаны между собой через линию перегиба, при этом от каждой стенки по обе ее стороны через линии перегиба отходят клапаны, которые с одной стороны стенок служат для образования дна, а с другой стороны - крышки. И дно и крышка образуются наложением клапанов одних двух противоположно расположенных стенок на клапана других двух противоположно расположенных стенок с последующим скреплением стыка верхне располагаемых клапанов.
Это решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.
Несущая способность такого ящика определена геометрией угловых зон и толщиной гофрированного картона. Естественно, что такие коробки имеют ограниченную несущую способность, так как угловые зоны образованы простым перегибом стенок. Но простота кроя заготовки, обеспечивающая быструю сборку, и минимизация отходов создают привлекательность ее применения в широком спектре тарного применения. Следует так же учесть, что в подавляющем случае такая коробка используется только один раз, так как высока вероятность того, что при транспортировке или хранении картон потерял изначальную прочность.
Такая коробка уступает по прочностным качествам коробкам с усиленными угловыми зонами и коробкам с двойными стенками. Поэтому при сохранении кроя заготовки и сохранении упрощенного алгоритма сборки целесообразно обеспечить такой коробке повышенную несущую способность, используя принцип усиления угловых зон.
Несущая способность четырехклапанной коробки в угловых зонах сильно возрастает, если элементы усилений будут зафиксированы от смещений и перемещений и будут примыкать к боковым или торцевым стенкам коробки, образуя плотно сопряженные многослойные стенки.
Технический результат при осуществлении полезной модели заключается в повышении прочности и несущей способности картонного четырехклапанного ящика при упрощении конструкции заготовки.
Указанный результат достигается тем, что в коробке из гофрированного картона, выполненной в форме параллелепипеда и сформированной методом перегиба ее частей по линиям перегиба из листовой заготовки, представляющей собой последовательно расположенные четыре прямоугольной формы стенки, каждые две из которых смежно расположенные связаны между собой через линию перегиба, при этом от каждой стенки по обе ее стороны через линии перегиба отходят клапаны, которые с одной стороны стенок служат для образования дна, а с другой стороны крышки путем наложения клапанов одних двух противоположно расположенных стенок на клапана других двух противоположно расположенных стенок, со стороны крышки два клапана у противоположно расположенных стенок выполнены с рассечением в направлении поперек клапана каждый для образования у каждого клапана трех частей, крайние из которых оснащены язычками и выполнены с возможностью перегиба внутрь коробки и расположения вдоль стенки с размещением язычков в прорезях клапана днища, прилегающего к этой стенке, а средняя часть выполнена с возможность перегиба от стенки и размещения поперек этой стенки для образования с клапанами других стенок крышки.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг. 1 - листовая заготовка из гофрированного картона для изготовления коробки;
фиг. 2 - общий вид коробки с раскрытыми элементами крышки;
фиг. 3 - показана отгиб крайних частей клапанов крышки;
фиг. 4 - показана укладка крайних частей клапанов крышки вдоль стенки коробки
фиг. 5 - показано крепление отгибаемых частей клапанов крышки в дне;
фиг. 6 - показано формирование крышки;
фиг. 7 - общий вид коробки с закрытой крышкой.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается четырехклапанная коробка, выполненная из гофрированного картона, и используемая для хранения и транспортировки различного вида продукции: от овощей и мяса до продукции, упакованной в коробочки или банки. Особенностью такой коробки является то, что он обладает повышенно пространственной прочностью и может нести нагрузку не только от веса размещенного в нем товара, но и вес всех коробок при штабелировании.
Картонная четырехклапанная коробка в форме параллелепипеда сформирована из листовой картонной заготовки 1 (предпочтительно, из гофрированного картона, возможно применение плотного картона) (фиг. 1) методом перегиба ее частей по линиям перегиба. Эта заготовка содержит последовательно расположенные четыре прямоугольной формы пластины 2, 3, 4, 5, выполняющие функции боковых стенок коробки. В рамках настоящей полезной модели вопрос какие стенки боковые, а какие стенки торцевые, не рассматривается. Это определено тем, что настоящая полезная модель может использоваться как для коробки с прямоугольной формой дна, так и для коробки с формой дна в виде квадрата. В связи с этим все эти стенки рассматриваются как боковые. В заготовке 1 все боковые стенки в виде пластин расположены последовательно, при этом каждые две из них, которых расположены смежно связаны между собой через линию перегиба 6. Одна из крайних пластин 5, как правило, выполняется с отгибаемым клапаном 7, используемым для соединения и скрепления с кране расположенной пластиной 2 с другой стороны ряда стенок. При перегибе всех пластин относительно линий перегиба образуется обечайка, открытая сверху и снизу. Скрепление через клапан 7 стенок в обечайке производится известными способами: либо склейкой, либо с применением скоб.
От каждой стенки по обе ее стороны через линии перегиба отходят клапаны, которые с одной стороны стенок служат для образования дна, а с другой стороны крышки. Образование дна и крышки производится путем наложения клапанов одних двух противоположно расположенных стенок на клапана других двух противоположно расположенных стенок. Это известный и наиболее простой прием образования дна и крышки в четырехклапанной коробке.
Клапаны 8, служащие для образования дна коробки, представляют собой продолжения стенок с одной их сторон и связаны со стенками через линии перегиба 9. Для формирования дна необходимо клапаны любых двух противоположно расположенных стенок перегнуть навстречу друг другу и оставить их в поперечном расположении по отношению к стенкам. Затем также перегибают клапана двух остальных стенок и накладывают их на ранее перегнутые клапана. Как правило, размеры клапанов выбираются такими, что при перегибе клапанов любых двух противоположно расположенных стенок эти клапаны укладываются встык друг по отношению к другу. Фиксация клапанов в зоне дна осуществляется либо склейкой клапанов, либо пробиванием скобами, либо используется клейкая лента (типа скотч), которую накладывают поверх линии стыка наружно расположенных клапанов. Детально иллюстративно этот процесс не показав рамках настоящей полезной модели, так как представляет собой известные операции, применяемые к стандартным четырехклапанным коробкам (см. прототип или международный каталог FEFCO для ящика под кодом 0201). Такая собранная в зоне дна коробка показана на фиг. 2.
Аналогично клапанам дна с другой стороны стенки так же имеют клапана 10, 11, 12 и 13, выполненные в виде продолжения стенок с другой их сторон и связанные со стенками через линии перегиба 14. Эти клапана используются для образования крышки и усиления угловых зон коробки. Два клапана 10 и 12, расположенные через стенку, выполнены простой прямоугольной формы, повторяющей форму клапанов 8 этих же стенок, используемых для образования дна. А остальные два клапана 11 и 13, участвующие в образовании крышки, выполнены специальной конструкции.
Со стороны крышки эти два клапана 11 и 13 у противоположно расположенных стенок коробки выполнены с рассечением в направлении поперек клапана каждый для образования у каждого клапана трех частей 15, 16 и 17 (фиг. 1, 2, 3). Крайние части 15 и 17 оснащены язычками 18 (фиг. 1 и 5) и выполнены с возможностью перегиба внутрь коробки (фиг. 3 и 4) и расположения вдоль стенки (фиг. 4) с размещением язычков 18 в прорезях 19 клапана днища (фиг. 5), прилегающего к этой стенке. Средняя часть 16 выполнена с возможность перегиба от стенки и размещения поперек этой стенки (фиг. 6) для образования с клапанами других стенок крышки.
Усиление угловых зон коробки выполняется за счет формирования двойных стенок на участках, прилегающих к угловым зонам. Для этого крайние части 15 и 17 клапанов 11 и 13 перегибают относительно стенок, с которыми они связаны по линии перегиба, и укладывают внутрь коробки вдоль стенок с плотным примыканием к стенка (фиг. 4). При этом для сохранения этого примыкания и исключения упругого обратного отгиба язычки 18 этих частей вводят в прорези 19 в клапанах, образующих дно (фиг. 5).
Таким образом, производится фиксация положения стенок относительно друг друга в угловой зоне. В угловых зонах коробки созданы силовые опоры, исключающие деформацию стенок и, тем самым, нарушение геометрической целостности угла. Так как отгибаемые и фиксируемы части 15 и 17 клапанов 11 и 13 выполнены по размерам одинаковыми и одинаковые по положению и размещению на стенках, к которым плотно прижаты, то все угловые зоны находятся в одинаковом положении и составлены из одинаковых элементов, что указывает на равнопрочность всех угловых зон в коробке.
Нагрузка, приходящаяся на боковые стенки с целью их деформации, воспринимается угловыми зонами и стенками, прилегающими к ним. При штабелировании угловые зоны несут каждый на себе одинаковую нагрузку, равномерно распределяя ее на стенки коробки.
По данным проведенных опытных исследований такая конструкция четырехклапанной коробки выдерживает усилие сопротивления сжатию на 20% больше, в сравнении со стандартной четырехклапанной коробкой FEFCO 0201 или стандартной четырехклапанной коробкой по прототипу, что позволяет уменьшить материалоемкость на производство коробок и тем самым снизить себестоимость. Прочность конструкции коробки увеличивается за счет того, что 2/3 торцевых стенок ящика делаем двойными за счет части верхних клапанов.
Средняя часть 16 клапанов 11 и 13 используется для организации крышки. Для формирования крышки необходимо средние части 16 двух противоположно расположенных стенок перегнуть навстречу друг другу и оставить их в поперечном расположении по отношению к стенкам. Затем также перегибают клапана 10 и 12 двух остальных стенок и накладывают их на ранее перегнутые средние части 16 (фиг. 6). Как правило, размеры клапанов крышки выбираются такими, что при перегибе клапанов любых двух противоположно расположенных стенок эти клапаны укладываются встык друг по отношению к другу. Фиксация клапанов в зоне крышки осуществляется либо склейкой клапанов, либо пробиванием скобами, либо используется клейкая лента 20 (типа скотч) (фиг. 7), которую накладывают поверх линии стыка наружно расположенных клапанов 10 и 12.
Настоящая полезная модель промышленно применима и может использоваться в области тарной упаковки для хранения и перевозки в штабеле мясной, овощной и другой продукции. Данная конструкция четырехклапанной коробки выдерживает большее усилие сопротивления сжатию в сравнении с прототипом, что позволяет уменьшить материалоемкость на производство коробок с усиленной прочностью или увеличить высоту штабеля при транспортировке и хранении продуктов.