УПАКОВАННЫЙ В ПАКЕТ ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ПРОДУКТ
PACKAGED GRANULAR PRODUCT

Ссылки на заявки, имеющие отношение к настоящей
Настоящая заявка претендует на приоритет первой патентной заявки Китая CN 2010/000038, поданной 10 января 2011 года.
Область применения
Настоящее изобретение относится к пакетам. В частности, настоящее изобретение относится к скрепленным пакетам, сформированным из пленочных материалов.
Уровень техники
Пакеты, как правило, формируют из ламината или пленки, и используют для помещения в них изделий различных типов, таких, как, например, пищевые продукты, шампуни, моющие средства, лекарства и прочие. Для предотвращения утечек пакеты обычно скрепляют по всем сторонам, в результате чего образуется некоторый фиксированный объем, в котором может содержаться продукт, например, гранулированное или жидкое моющее средство. Всегда, однако, возникает вопрос оптимального сочетания между размерами скрепления краев и прочностью пакета на разрыв и возникновение утечки. Прочность скрепления краев прямо пропорциональна площади скрепляемых участков. Если площадь скрепляющих областей краев пакета слишком велика, то отношение полезного объема пакета к площади пленки уменьшается, и пленка расходуется не экономно. С другой стороны, если скрепляющие области краев пакета слишком узки, то пакет может слишком легко разорваться при его случайном падении или при тряске и контакте с другими пакетами во время транспортировки или укладки на полку магазина.
Пакет, как правило, скрепляют прямым швом с образованием угла примерно 90°. И хотя это достаточно эффективный способ скрепления пакета по низу и по верху, было определено, что такой формы пакет легко прокалывается при случайном воздействии на него, например, если его уронят, или что-то упадет на него, и при иных обстоятельствах. Случайное внешнее воздействие на пакет может произойти в любое время до его открытия или использования, например, в процессе его изготовления, наполнения, перевозки, хранения, перегрузочных работ, выставления на полку. Результатами прокола могут быть загрязнение производственной площади, потеря
продукта и прочие последствия. Покупатель может отказаться покупать изделие в проколотом пакете.
Существующие способы решения данной проблемы предусматривают использование методов более сильного скрепления, более сильных адгезивов, более сильных пленок и прочих материалов для пакетов, и/или ламинатов из пленки с прочими материалами. Однако использование всех данных методов, как правило, повышает сложность изготовления пакета и требует наличия специального оборудования, которого, как правило, нет на типичных линиях, где производится формирование, наполнение и скрепления пакетов.
Соответственно существует потребность в улучшенном пакете, более устойчивом к проколам, но который при этом может быть изготовлен с использованием существующих пленочных материалов, способов и оборудования для скрепление.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к пакету, изготовленному из листа, содержащего по меньшей мере один слой пленочного материала. Лист образует трубу, которую закрывают областью скрепления для формирования емкости. Область скрепления содержит первый край, а лист содержит второй край, при этом края соединены друг с другом. Первый край со вторым краем соединяет скругленное скрепление.
Предлагаются также скрепляющие клещи, содержащие скрепляющую лапу и принимающую лапу. Скрепляющая лапа содержит скрепляющую область, дополнительно содержащую элемент, формирующий первый край и элемент, формирующий скругленное скрепление, примыкающее к элементу, формирующему первый край. Элемент, формирующий первый край, формирует скругленное скрепление в непосредственной близости к элементу, формирующему первый край.
Предлагается также способ скрепления пакета, включающий этапы: обеспечения листа, формирования трубы из листа, имеющей головной край, скрепления головного края, в результате чего формируется область скрепления головного края, наполнения трубы заданным количеством продукта, скрепления трубы для формирования области скрепления хвостового края, и обрезки трубы за хвостовым краем, в результате чего формируется пакет.Область скрепления головного края и область скрепления хвостового края образуют заключенную между ними емкость, и данная емкость содержит продукт. По меньшей мере одна из областей скрепления: головного края или хвостового края - содержит первый край и скругленное скрепление, примыкающее к первому краю.
Реализация настоящего изобретения может значительно уменьшать вероятность прокола пакета за счет притупления силы, возникающей, например, когда наполненный пакет уронят, или он ударится о другие пакеты во время транспортировки или выкладки на полку магазина.
Краткое описание чертежей
Хотя описание настоящей заявки заканчивается формулой изобретения, в которой четко формулируется предмет настоящего изобретения, предполагается, что настоящее изобретение будет более понятным из нижеследующего подробного описания прилагаемых чертежей, на которых аналогичными номерами позиций обозначены аналогичные элементы.
Фиг. 1. Вид спереди воплощения пакета в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 2. Разрез пакета, изображенного на фиг. 1, по плоскости 2-2.
Фиг. 3. Вид спереди сравнительного пакета в соответствии с существующим уровнем техники.
Фиг. 4. Вид спереди еще одного сравнительного пакета в соответствии с существующим уровнем техники.
Фиг. 5. Вид спереди еще одного сравнительного пакета в соответствии с существующим уровнем техники.
Фиг. 6. Вид спереди воплощения скрепляющей лапы в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 7. Вид спереди воплощения приемного рычага в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 8. Вид спереди еще одного воплощения пакета в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 9А. Частичный вид спереди еще одного воплощения пакета в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 9В. Частичный вид спереди еще одного воплощения пакета в соответствии с настоящим изобретением.
Чертежи не обязательно приведены в масштабе.
Подробное описание изобретения
Все приведенные значения температуры приведены в градусах Цельсия (°С), если явно не указано иное. В контексте настоящего описания термин «содержащий» означает, что могут быть добавлены и другие этапы, ингредиенты, элементы и прочее, не сказывающиеся негативно на конечном результате. Данный термин охватывает термины «состоящий из» и «состоящий в сущности из».
В контексте настоящего описания термин «интенсификатор ткани» включает составы, предназначенные для улучшения аромата, мягкости, антистатических свойств и/или сохранения формы ткани, такие как кондиционер для ткани и/или смягчитель ткани. Интенсификатор ткани, как правило, предназначен для его введения в цикл полоскания в процессе стирки.
Настоящее изобретение относится к пакету, имеющему лист, содержащий по меньшей мере один слой пленочного материала. Лист образует трубу, закрытую областью скрепления для формирования емкости. Область скрепления содержит первый край и второй край, примыкающий к первому краю. Первый край образует скругленное скрепление со вторым краем. Настоящее изобретение относится также к способам и оборудованию для изготовления такого пакета.
На фиг. 1 показан вид спереди воплощения пакета 100, содержащего лист 120, из которого сформирована труба 142 (фиг. 2). Пакет формируют из листа, который в свою очередь сформирован из по меньшей мере одного пленочного материала, как правило, выбранного из группы, содержащей полиамид (нейлон), полиэтилен, полипропилен, этил-винил-ацетат, поли-4-метилпентен-1, микропористую мембрану и их сочетания; или полиамид (нейлон), линейный полиэтилен низкой плотности, ориентированный полипропилен, полиэтилентерефталат и их сочетания. Более мягкие и более растягивающиеся пленочные материалы также могут снижать склонность материала к разрыву, поэтому полезными пленочными материалами для реализации настоящего изобретения являются ламинаты из экструдированных материалов, ламинаты из соэкструдированных материалов и смеси пленочных материалов, таких, как полиэтилен и полиэтилентерефталат.
Пленочный материал может быть также прикреплен к металлу и/или содержать металл внутри себя, и/или представлять собой металлизированную пленку. Пленочные материалы хорошо известны в данной области техники и могут дополнительно содержать смолы, ламинаты, напечатанные графические изображения, добавки (например, фильтры ультрафиолетового света, антимикробные вещества, красители, пигменты и прочие) и прочее. Подходящие пленочные материалы предлагаются различными производителями во всем мире, такими, как 3MCompany (Сент-Пол, штат Миннесота, США), DuPontCo. (Вилмингтон, штат Делавэр, США), ToppanInsatsuCo. (Токио, Япония), GelmanSciencesCompany (Анн Арбор, штат Мичиган, США), и многими другими. Лист в соответствии с настоящим изобретением может содержать единственный слой, или может содержать множество слоев одного и того же или различных пленочных материалов, при условии, что он может быть скреплен сам с собой или другими листами. Лист, как правило, имеет толщину от примерно 15 мкм до примерно 220 мкм, или от примерно 20 мкм до примерно 200 мкм, или от примерно 25 мкм до примерно 160 мкм. Каждый из отдельных слоев пленочного материала может иметь ориентированную или произвольную структуру, в соответствии с потребностями приложения.
При скреплении множества слоев пленочных материалов друг с другом может быть получен лист, обладающий множеством полезных свойств и/или преимуществ. В таких случаях, как это известно сведущим в данной области техники, множество слоев может быть скреплено друг с другом с помощью, например, ламинирования, термического скрепления, ультразвукового скрепления, скрепления под давлением и прочими способами.
После этого из листа 120 может быть сформирован пакет 100 путем вытягивания и/или растяжения листа 120 вокруг формовочной трубы (не показана), в результате чего из листа 120 формируется труба. Труба формируется путем скрепления краев листа 120 в любом направлении, например, в направлении движения в машине, точечно или непрерывным образом, и/или путем скрепления краев в поперечном направлении на головном крае и/или хвостовом крае. Формовочная труба одновременно является также наполнительной трубой, через которую пакет наполняют содержимым. Лист протягивают или продвигают в направлении движения в машине (А), и скрепляющие клещи, содержащие скрепляющую лапу и принимающую лапу (соответственно поз. 150 на фиг. 6 и 170 на фиг. 7) одновременно скрепляют и обрезают хвостовую часть трубы в поперечном направлении (В). При этом одновременно происходит высвобождение наполненного пакета и формирование новой области скрепления на головном крае 124 нового пакета. Такого типа оборудование для формирования и наполнения пакетов часто именуется «автоматической упаковочной машиной». Они хорошо известны в данной области техники и предлагаются многими производителями по всему миру. Автоматические упаковочные машины часто называют также конвейерными упаковочными машинами, или формовочно-фасовочно-укупорочными автоматами.
Как показано на фиг. 1, лист 120 скрепляется в направлении движения в машине (А) с образованием реберного шва 126, в результате чего непрерывным образом формируется труба (поз. 142 на фиг. 2). После этого головной край 124 скрепляется с помощью скрепляющих клещей (содержащих скрепляющий рычаг и приемный рычаг - поз. 150 на фиг. 6 и 170 на фиг. 7 соответственно), как правило, в поперечном направлении (В), в результате чего формируется емкость (поз. 144 на фиг. 2), закрытая областью 122 скрепления.
Изображенная на фиг. 1 область 122 скрепления является областью 122' скрепления головного края и содержит первый край 128 и второй край 130. Первый край 128 и второй край 130 образуют расположенное между ними скругленное скрепление 132. В воплощении, изображенном на фиг. 1, все четыре угла пакета содержат скругленное скрепление 132, имеющее радиус r, определяющий кривизну скругленное скрепления. Радиус r скругленного скрепления, как правило, составляет более, чем примерно 3 мм, или от примерно 10 мм до примерно 30 мм, или от примерно 5 мм до примерно 20 см, или от примерно 5 см до примерно 20 см. И хотя теоретически это не обязательно, можно предположить, что слишком малый радиус функционирует практически так же, как и прямой угол, в то время как слишком большой радиус приводит к уменьшению полезного объема пакета, который может быть заполнен содержимым. Поэтому представляется, что приведенные выше диапазоны обеспечивают оптимальный компромисс между устойчивостью пакета к проколу и эффективностью использования пленочного материала. Кроме того, приведенные выше диапазоны радиуса скругленного скрепление хорошо подходят как для больших, так и для малых пакетов, поскольку назначением скругленного скрепления является ослабление влияния прямого угла. Скругленное скрепление 132 является выпуклым наружу, что означает, что центр с его кривизны (радиуса r) находится внутри емкости 134, в которой содержится продукт (продукт не показан), в противоположность пакетам, в которых центр с кривизны расположен в области 122 скрепления (смотри, например, фиг. 5), или даже снаружи пакета 100. В показанном воплощении пакет содержит множество углов, или от примерно 3 углов до примерно 6 углов, или от примерно 4 углов до примерно 5 углов, или примерно 4 угла, и каждый из них содержит скругленный шов. В показанном воплощении радиус каждого из скругленных скреплений примерно одинаков. В альтернативном воплощении радиус по меньшей мере двух углов, или от примерно 2 до примерно 4 углов может быть отличным от остальных.
Хотя теоретически это не обязательно, типичные пакеты содержат прямые углы, или даже острые углы схождения области скрепления на головном конце пакета и/или хвостовом конце пакета с боковым краем стандартного пакета (смотри фиг. 3-5). Можно поэтому предположить, что проколы обычных пакетов, например, содержащих гранулированное средство для стирки белья, часто вызваны небольшим количеством продукта, скопившегося в углу пакета, за которым может содержаться воздух или прочие гранулы продукта. Когда такой пакет принимает удар, например, при падении с высоты, или при падении на него другого пакета, данное небольшое количество гранулированного продукта с большой скоростью устремляется в угол. Поскольку угол, образованный боковыми сторонами и областью скрепления, является прямым или даже острым, сила давления со стороны множества гранул концентрируется в одной точке угла. Множество таких ударов гранулами, движущимися с большой скоростью, постепенно ослабляют пленочный материал, и/или даже могут привести к разрыву пакета или поверхности, принимающей данное ударное воздействие. Поэтому несмотря на то, что отдельные гранулы сами по себе относительно легкие, нарастающий итог ударов по материалу в углу пакета потенциально может привести к разрыву пленочного материала, из которого изготовлен пакет, изнутри, что приведет к выходу продукта из пакета.
В противоположность этому пакет в соответствии с настоящим изобретением содержит угловую область 134, в которой лист 120 запечатан скругленным скреплением 132. И хотя теоретически это не обязательно, можно ожидать, что скругленное скрепление притупляет силу удара от множества движущихся гранул. Можно также ожидать, что скругленное скрепление распределяет данную силу по большей площади, а не сосредотачивает ее, как это делает прямой или острый угол. Типичный пакет имеет примерно прямоугольную или квадратную 2-мерную грань, и поэтому края 136 пакета, как правило, образуют прямые углы β. Такие пакеты (смотри также фиг. 3-5) являются наиболее распространенными и самыми легкими в изготовлении. Поскольку скругленное скрепление 132 примыкает к первому краю 128, образованному областью 122 скрепления, это означает, что в пакете 100 в соответствии с настоящим изобретением, изображенном на фиг. 1, второй край 130, как правило, образован краем 136 пакета 100. Головной край 124 и хвостовой край 126 могут содержать подобные друг другу области 122 скрепления, включающие аналогичные скругленные скрепления 132. В воплощении, показанном на фиг. 1, область 122'' скрепления на хвостовом конце содержит первый край 128, второй край 130 и скругленное скрепление 132. Сведущим в данной области техники будет понятно, что в некоторых вертикальных формовочно-фасовочно-укупорочных автоматах расположение хвостового края и головного края может быть обратным по отношению к показанному на фиг. 1.
Как показано на фиг. 1, хвостовой край 138 содержит также множество отверстий 140 для облегчения переноски пакета 100. В данном воплощении пакет содержит по меньшей мере 1 отверстие для переноски, или от примерно 1 отверстия для переноски до примерно 5 отверстий для переноски; или от примерно 2 до примерно 3 отверстий для переноски, или примерно 2 отверстия для переноски. Отверстия для переноски обычно расположены центрально над центром тяжести пакета, чтобы пакет было удобнее переносить. И хотя теоретически это не обязательно, считается, что наиболее удобной для пользователя является одно отверстие для переноски, и поэтому в одном из воплощений пакет содержит одно отверстие для переноски. Однако наличие реберного шва 126 будет приводить к ускоренному износу одного или более режущих лезвий на скрепляющих клещах 160 (фиг. 7). Использование четного числа отверстий позволяет сократить необходимость прорезать их через реберный шов, однако наличие 4 или более отверстий будет дезориентировать пользователя. Соответственно, показанное воплощение содержит 2 отверстия для переноски.
На фиг. 2 показан разрез пакета 100, изображенного на фиг. 1, по плоскости 2-2. Как показано на данном чертеже, из листа 120 сформирована труба 142 путем скрепления листа 120 самого с собой по реберному шву 126. Данная труба 142 запечатана также на дальнем ее конце областью 122 скрепления, в результате чего формируется емкость 144. Емкость 144 может содержать продукт (не показан), защищаемый пакетом от загрязнения, влаги, атмосферных воздействий и т.п. Пакет, изображенный на фиг. 2, сформирован в форме подушки, и такие пакеты в данной области техники известны как пакеты-подушки. Пакеты могут быть сформированными и другой формы, например, в виде пакетов со складками, викет-пакетов, стоячих пакетов и прочих форм, однако можно предположить, что описанной выше проблеме проколов наиболее всего подвержены пакеты-подушки. Поэтому в одном из воплощений пакет является пакетом-подушкой.
Продукт (не показан), который фасуется в пакет, как правило, имеет плотность примерно 250 г/л, или от примерно 200 г/л до примерно 1,3 кг/л, или от примерно 450 г/л до примерно 1,1 кг/л. В одном из воплощений продукт является гранулированным продуктом или мелкогранулированным продуктом, то есть имеющим средний размер частиц от примерно 10 мкм до примерно 5 мм. В различных воплощениях мелкогранулированный продукт является гранулированным моющим средством, гранулированным удобрением, гранулированным интенсификатором ткани, гранулированным минералом и/или гранулированным лекарственным средством; или гранулированным средством для стирки и/или гранулированным интенсификатором ткани. В других воплощениях продукт является жидким. Термин «жидкость» используется в данном контексте в широком смысле и включает, например, смеси, растворы, дисперсии, эмульсии и прочие составы. Вязкость жидкости может быть от очень низкой до очень высокой, включая варианты гелей и паст. Ее вязкость может составлять до примерно 10000 мПа⋅с, или от примерно 100 мПа⋅с до примерно 1000 мПа⋅с, или от примерно 300 мПа⋅с до примерно 500 мПа⋅с. Жидкость может содержать активные ингредиенты, используемые в различных приложениях, например, в изделиях бытовой химии (например, для стирки и иной обработки белья и одежды, мытья посуды и чистки твердых поверхностей, добавки для принятия ванн и прочие). В одном из воплощений жидкий продукт является жидким средством для стирки или жидким интенсификатором ткани.
Емкость 144 может быть воздухонепроницаемой, или он может допускать прохождение воздуха вовнутрь емкости 144 и/или наружу из емкости 144. В одном из воплощений емкость 144 является воздухонепроницаемой (или в сущности воздухонепроницаемой), как только выполнены все скрепления; и только при ее проколе воздух и/или гранулированный или жидкий продукт может легко попасть в емкость и/или выйти из нее. Такой воздухонепроницаемый пакет является типично применяемым в настоящее время пакетом для упаковки, например, гранулированного средства для стирки, как будет описано в примерах ниже. В другом воплощении пакет может допускать выход воздуха из емкости, например, может иметь клапан, скрепление, конструкция которого допускает прохождение через него воздуха (смотри, например, патентную публикацию США 2009/226573 A1, Gonzales с соавторами, 10 сентября 2009 года), или небольшие отверстия, специально сформированные в пакете. Однако в таких воплощениях воздух может выходить из пакета только очень медленно, поэтому проблема проколов по углам от внезапных ударов для таких пакетов тем не менее существует. И хотя теоретически это не обязательно, можно предположить, что для пакетов, из которых может быстро выходить воздух, проблема проколов и/или разрывов практически совсем не существует или не существенна.
Типичный объем пакета (запечатанного) составляет от примерно 500 мл, или от примерно 500 мл до примерно 100 л, или от примерно 800 мл до примерно 60 л, или от примерно 1 л до примерно 30 л, или от примерно 1,5 л до примерно 20 л. Как правило, пакет содержит одновременно продукт и воздух (или другой газ). Если пакет не содержит воздуха (так называемая вакуумная упаковка), то продукт не имеет возможности движения внутри пакета, и проблемы, к которой относится настоящее изобретение, для данного типа пакета не существует.Поэтому воплощения настоящего изобретения относятся к пакету, содержащему воздух, и в котором продукт не является вакуумно упакованным.
На фиг. 3 показан вид спереди обычного пакета 100', не имеющего скругленного скрепления в каждом из углов 146. Пакет 100' является типичным пакетом-подушкой, имеющим реберный шов 126 и области 122 скрепления на головном крае 124 и хвостовом крае 138. Край 136 и область 122 скрепления образуют угол δ, как правило, составляющий 90°. Как правило, такое значение угла δ имеет место по всем четырем углам 146 емкости.
Подобным образом на фиг. 4 представлен вид спереди еще одного пакета 100', в качестве сравнительного, имеющего в сущности непрерывную область 122 скрепления по всему его периметру. Такой пакет 100', как правило, сформирован из двух отдельных листов 120, 120' пленочных материалов, скрепленных друг с другом по всем краям 136, в результате чего образуется емковть 144. Такой пакет 100' также имеет угол δ, в сущности равный 90° в местах, где область 122 скрепления образует углы емкости. Как правило, данный угол имеет место по всем четырем углам 146 емкости.
На фиг. 5 представлен вид спереди еще одного пакета 100', в качестве сравнительного, со скругленным, выпуклым вовнутрь скреплением 148 по всем углам 146 емкости. Данное воплощение было в свое время предложено для решения аналогичной проблемы прокола пакетов, к которой относится настоящее изобретение, однако оно не было удачным. В данном пакете, изображенном на фиг. 5, центр с кривизны радиуса r расположен внутри области 122 скрепления, а не внутри емкости 144.
На фиг. 6 показан вид спереди воплощения скрепляющей лапы 150 в соответствии с настоящим изобретением. Скрепляющая лапа 150 (фиг. 6) и принимающая лапа 170 (фиг. 7) расположены друг напротив друга, постоянно или временно, и в совокупности образуют скрепляющие клещи (не показаны). Скрепляющая лапа 150 содержит скрепляющую область 152, предназначенную для формирования области скрепления 122 (фиг. 1). Скрепляющая область 152 дополнительно содержит элемент 154, формирующий первый край, связанный с элементом 156, формирующим скругленное скрепление. Элемент, 156, формирующий скругленное скрепление, представляет собой скругленный угол с радиусом кривизны r и центром с.
В воплощении, показанном на фиг. 6, скрепляющая лапа 150 содержит нагревательный элемент 158, расположенный на тыльной ее стороне, поддерживающий скрепляющую область 152 достаточно горячей для расплавления материала листа 120 (фиг. 1). Сведущим в данной области техники будет понятно, что для скрепления листа самого с собой (или листов друг с другом) и формирования области 122 скрепления (фиг. 1) могут использоваться различные способы и приборы, например, термическое скрепление, ультразвуковое скрепление, скрепление под давлением и прочие. В воплощениях настоящего изобретения область скрепления формируется способом термического скрепления и/или ультразвукового скрепления.
В воплощении на фиг. 6 скрепляющая область 152 заканчивается отрезным лезвием 160, отрезающим пакеты 100 (фиг. 1) друг от друга одновременно с тем, как скрепляющая область 152 скрепляет лист 120 (фиг. 1) сам с собой (или разные листы друг с другом). Если изготовитель не хочет отделять получаемые пакеты друг от друга, а хочет, например, чтобы они оставались в виде сплошной ленты, вместо отрезного лезвия 160 может использоваться набор расположенных в линию иголок, или набор расположенных прерывистым образом в линию лезвий, для формирования перфорации. Сведущим в данной области техники известны также и другие способы и элементы формирования линии ослабленной прочности. Кроме того, сведущим в данной области техники будет понятно, что используемые одно или более отрезных лезвий должны иметь достаточно прочную структурную прочность и износостойкость, чтобы они могли полностью проходить через все слои пакета, и при этом должны быть ориентированы таким образом, чтобы готовый пакет легко отделялся после выполнения скрепления и перфорации. В воплощениях настоящего изобретения отрезное лезвие имеет высоту от примерно 1 см до примерно 10 мкм, или от примерно 5 мм до примерно 20 мкм, или от примерно 2 мм до примерно 40 мкм, измеренную перпендикулярно поверхности скрепляющей лапы 150. Отрезное лезвие может быть прямым, зигзагообразным, скругленным или иметь иную форму в соответствии с потребностями приложения. В воплощениях настоящего изобретения отрезное лезвие может быть расположено перпендикулярно поверхности скрепляющей лапы, или оно может быть наклонено в направлении движения в машине. И хотя теоретически это не обязательно, можно ожидать, что если отрезное лезвие расположено перпендикулярно поверхности скрепляющей лапы 150, то при малых скоростях движения линии отрезное лезвие будет более эффективно выполнять разрезы. Считается также, что при более высоких скоростях движения линии автоматического упаковочного автомата лезвие, наклоненное в сторону движения пакетов, может способствовать скорейшему высвобождению готового пакета, тем самым уменьшая вероятность образования затора на автоматическом упаковочном автомате из-за того, что готовые пакеты смогут быстро падать от скрепляющей лапы.
В одном из воплощений может использоваться множество скрепляющих клещей, например, одни скрепляющие клещи могут использоваться для скрепления верха пакета и его отрезания, в то время как отдельные, но расположенные поблизости вторые скрепляющие клещи могут использоваться для одновременного скрепления дна следующего пакета.
Скрепляющая лапа 150 может также содержать дополнительные скрепляющие гребни 162, которые позволяют получить текстурные области скрепления. Такие текстурные области скрепления могут быть желательны в некоторых приложениях, например, текстурирование позволяет получить области скрепления, за которые легче держаться, имеющие повышенную прочность, улучшенный эстетический вид и прочие преимущества.
В одном из воплощений скрепляющая лапа 150 имеет конструкцию, при которой она может прорезать ручку в области скрепления, например, с помощью элемента для прорезания ручки. Такой элемент для прорезания ручки также может быть сформирован из одного или более режущих лезвий.
На фиг. 7 представлен вид спереди принимающей лапы 170 в соответствии с настоящим изобретением. Принимающая лапа 170 является взаимно дополняющей по отношению к скрепляющей лапе 150 (фиг. 6), и является ее зеркальным отражением, содержащим взаимно дополняющую область 152 для формирования области скрепления, сопрягающуюся со скрепляющей областью 152 на скрепляющей лапе (фиг. 6). Принимающая лапа 170 содержит канал 172 для резки, который, как правило, является представляет собой углубление на поверхности принимающей лапы 170, которое позволяет одному или более отрезным лезвиям 160 (фиг. 6) проходить насквозь через листы, в результате чего формируются соответствующие разрезы, перфорация и прочее. Принимающая лапа 170 содержит также скрепляющие гребни 162, сопряженные по отношению к скрепляющим гребням на скрепляющей лапе 150 (фиг. 6).
В одном из воплощений одно или более отрезных лезвий прикреплены к скрепляющей лапе с возможностью их снятия, так что при его износе лезвие может быть снято, заточено и/или заменено новым без необходимости полной замены скрепляющей, формирующей шов.
При взаимодействии скрепляющей лапы 150 и принимающей лапы 170 формируется область скрепления с использованием таких способов, как, например, термическое скрепление, ультразвуковое скрепление, скрепление под давлением и другие, в соответствии с потребностями приложения. Поэтому одна из лап или обе могут содержать соответствующие технологические элементы на своей поверхности или внутри них, такие, как например, нагревательный элемент, ультразвуковой генератор, штамповочная оправа и прочие. Скрепляющая лапа и принимающая лапа, независимо друг от друга, как правило, изготовлены из прочных материалов, соответствующих их назначению и функции, таких, как, например, металл, керамика, пластмасса или их сочетания. Лапа, формирующая область скрепления способом термического скрепления, должна быть одновременно механически прочной и хорошо проводить тепло, и поэтому может быть изготовлена, например, из меди, латуни, стали, чугуна, алюминия и прочих материалов. Скрепляющая лапа и принимающая лапа могут быть изготовлены по специальному заказу под нужды приложения многими производителями и/или мастерскими по всему миру, с учетом рекомендаций, содержащихся в настоящей заявке.
Сведущим в данной области техники будет понятно, что скрепляющие клещи в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться на автоматической упаковочной машине.
На фиг. 8 показан вид спереди одного из воплощений пакета 100 в соответствии с настоящим изобретением, содержащего одно скругленное скрепление 132, имеющее относительно большой радиус r и протяженное по всему головному краю 124, и одно скругленное скрепление 132, также имеющее относительно большой радиус r, и протяженное по всему хвостовому краю 138.
В альтернативном воплощении (не показано) используется фактический единое скругленное скрепление, с одним центром кривизны и одним радиусом, формирующее одновременно скругленное скрепление головного края и скругленное скрепление хвостового края.
На фиг. 9А показан местный вид спереди воплощения пакета 100, содержащего множество скругленных скреплений 132, 132' в одном и том же углу 146 емкости. Область 122 скрепления содержит первое скругленное скрепление 132, имеющее центр кривизны с и радиус кривизны r, на краю 136 пакета. Данная область скрепления содержит также второе скругленное скрепление 132', имеющее центр с', и радиус r', отличные от центра и радиуса первого скрепления. Оба скругленных скрепления 132 и 132' являются выпуклыми наружу, так как их центры с и с' находятся внутри объема 144.
На фиг. 9В показан местный вид спереди еще одного воплощения пакета 100, содержащего множество скругленных скреплений 132, 132' в одном и том же углу 146 емкости. Область 122 скрепления содержит первое скругленное скрепление 132, имеющее центр кривизны с и радиус кривизны r, на краю 136 пакета. Данная область скрепления содержит также второе скругленное скрепление 132', имеющее центр с', и радиус r', отличные от центра и радиуса первого скрепления. Между первым и вторым скругленными скреплениями 132 и 132' находится выпуклое вовнутрь скрепление 148, имеющее центр с'' и радиус r''. Центр с'' выпуклого вовнутрь скрепления 148 расположен внутри области 122 скрепления.
В сочетании с воплощениями настоящим изобретением могут использоваться прочие элементы, известные сведущим в данной области техники (например, лазерный надрез, полу-надрез, линия надреза, тиснение и прочие), и которые могут быть выполнены с помощью известных способов и известного оборудования. Одно из воплощений настоящего изобретения включает элемент для повторного закрытия пакета, позволяющий пользователю легко и надежно повторно закрыть пакет после его вскрытия. Такие элементы особенно полезны для пакетов больших объемов. Элементы повторного закрытия хорошо известны в данной области техники и включают пластмассовые застежки, чувствительные к давлению, «липучки», «молнии», полоски и пятна адгезива, зажимы, защелки, замки и прочие системы. Дополнительные элементы, которые могут использоваться в сочетании с настоящим изобретением, описаны, например, в патенте ЕР 1409366 B1 (Camargo-Parodi с соавторами, выдан 21 июня 2006 г.) и патентной заявке ЕР 07119454.2 (Rogers, подана 29 октября 2007 г.).
Пример 1
Пакеты в соответствии с фиг. 1 и 2 формировали на вертикальном формовочно-фасовочно-укупорочном автомате из листа с использованием скрепляющих клещей, аналогичных изображенным на фиг. 6-7. Автомат формирует все запечатываемые области с помощью нагретых скрепляющих клещей, создавая термическое скрепление между отдельными листами. Лист представлял собой трехслойный ламинат из следующих пленочных материалов: полиэтилентерефталат, металлическая фольга (типа MYLAR) и полиэтилен. Лист подавался в виде рулона, заправленного в вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный автомат и расправлялся в области, в которой производилось формирование из него трубы посредством реберного шва в направлении движения в машине. Труба имела головной край, на котором формировалась область скрепления головного края с использованием скрепляющих клещей, аналогичных изображенным на фиг. 6 и 7. В сформированную трубу подавалось заданное количество (примерно 1,7 кг) гранулированного стирального порошка. Труба запечатывалась на хвостовом конце скрепляющими клещами, в результате чего формировался пакет-подушка, наполненный гранулированным стиральным порошком. После этого процесс повторялся, и формировался новый пакет.
Сравнительные пакеты в соответствии с фиг. 3 формировались на стандартном вертикальном формовочно-фасовочно-укупорочном автомате из аналогичных материалов с использованием стандартного набора скрепляющих клещей. Полученные сравнительные пакеты по всем углам емкости имели углы скреплений, в сущности равные 90°.
Испытания пакетов на разрыв проводили следующим образом. Пакеты по отдельности роняли с высоты 1,2 м три раза на три различные их стороны, а затем также, упакованными в мешки из полимерного тканого материала, с высоты 1,2 м три раза на три различные стороны. Пакеты также роняли на другой пакет, лежавший на полу, так, чтобы при этом пакет приземлялся углом на лежащий пакет. Анализировали также результаты свободного падения пакетов с высоты конвейера в мешок из полимерного тканого материала в конце упаковочной линии.
Число разрывов по углам емкости объема пакетов подсчитывали, делили на суммарное число пакетов, и таким образом подсчитывали частоту повреждений. Результаты испытаний приведены в Таблице 1 ниже.
Пример 2
Оценивали также влияние конструкции пакетов в соответствии с настоящим изобретением на снижение частоты дефектов пакетов, возникающих при транспортировке. Пакеты-подушки, изображенные на фиг. 1 и 2, изготавливали таким же образом, как и в Примере 1, и наполняли их заданным количеством (1,55 кг) гранулированного стирального порошка. Сравнительные пакеты в соответствии с фиг. 3 наполняли таким же количеством гранулированного стирального порошка. Пакеты вручную укладывали друг на друга в контейнер для транспортировки. После их прибытия в пункт назначения подсчитывали число проколов материала пакета, делили на суммарное число пакетов и таким образом рассчитывали частоту дефектов. Результаты испытания приведены в Таблице 2 ниже.
Результаты испытаний показывают, что пакеты в соответствии с настоящим изобретением характеризуются меньшей частотой повреждений при транспортировке по сравнению с обычными пакетами, имеющими углы емкости, составляющие в сущности 90°.
Сведущим в данной области техники будет очевидно, что незначительные отличия между материалами, использованными в Примере и сравнительных пакетах, не могли существенно отразиться на результатах испытаний, ввиду столь значительного снижения частоты разрывов.
Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под приведенным значением понимается данное значение в точности и все значения, находящиеся в функционально эквивалентной его окрестности. Так, например, значение, обозначенное как 40 мм, следует рассматривать как «примерно 40 мм».
Все документы, цитируемые в подробном описании настоящего изобретения в части, относящейся к настоящему изобретению, упоминаются только для ссылки. Цитирование какого-либо документа не должно рассматриваться как признание того, что цитируемый документ должен быть включен в уровень техники по отношению к настоящему изобретению. Если какое-либо значение или определение понятия в настоящем документе не совпадает со значением или определением данного понятия в документе, на который дается ссылка, следует руководствоваться значением или определением данного понятия, содержащимся в настоящем документе.
Несмотря на то, что в данном документе иллюстрируются и описываются конкретные воплощения настоящего изобретения, сведущим в данной области техники будет очевидно, что возможно внесение прочих изменений и модификаций, не нарушающих идею и назначение изобретения. С этой целью имелось в виду в прилагаемой формуле изобретения представить все возможные подобные изменения и модификации в объеме настоящего изобретения.