Формовочная система для образования отделений в контейнере на основе картона - RU2499667C2

Чертежи

Показать все 12 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к формовочной системе, выполненной согласно ограничительной части п.1 формулы и предназначенной для образования отделений (т.е. для формирования перегородки) в контейнере на основе картона с помощью подвижной и стационарной половинок пресс-формы данной системы, расположенных одна напротив другой. Систему можно использовать для изготовления контейнера, у которого имеется дно, спрессованное из картонной заготовки, стенки, соединенные с дном, и обод, по меньшей мере, частично отлитый из пластика и присоединенный к верхней кромке стенок, охватывая их по периметру, причем на дне контейнера расположены одна или несколько перегородок, по меньшей мере, частично изготовленных из пластика и разделяющих внутренний объем контейнера на две и более секций.

Уровень техники

В пищевой промышленности в качестве упаковочных емкостей применяют, в частности, так называемые упаковочные лотки (tray-packages), представляющие собой закрытые крышкой контейнеры-лотки (треи) с дном, стенками, охватывающими дно по периметру и выступающими вверх, и ободом, охватывающим по периметру верхнюю кромку стенок и выступающим наружу. Контейнер закрывают крышкой, присоединяемой к ободу. В таких контейнерах материал дна и стенок часто содержит картон, поверх которого можно добавить пластиковый и/или металлический слои, в зависимости от конкретного приложения изменяющие свойства картона, связанные с пропусканием пара и/или кислорода.

Как правило, лотки, герметично закрытые крышкой, используют для хранения пищевых продуктов. Чтобы иметь возможность прикрепить крышку к лотку, кромку контейнера, применяемого в качестве упаковочного лотка, необходимо снабдить ободом, который горизонтально выступает от верхнего конца боковых стенок и охватывает емкость по периметру. Обычно на верхнюю поверхность обода нанесено надлежащее покрытие, посредством которого крышку можно плотно прикрепить к упаковочной емкости. Например, для такого закрепления широко распространен вариант с использованием пластиковых материалов, обладающих способностью спаиваться при нагреве. В числе примеров пищевых упаковочных емкостей и упаковочных материалов, используемых таким образом, можно указать, наряду с другими документами, на описания изобретений в патентных документах WO 03/033258, ЕР 1289856, WO 00/21854 и US 5425972.

Такой контейнер в виде лотка, имеющий спрессованное из картонной заготовки дно, а также стенки, соединенные с дном, и обод, по меньшей мере, частично отлитый из пластика и прикрепленный к верхней кромке стенок с охватом их по периметру, можно сформировать различными способами. В опубликованной патентной заявке FI 20070973 описан способ изготовления упаковочного лотка, согласно которому контейнер формируют из неизогнутой картонной заготовки, придавая ей требуемую форму посредством прессования в формовочной системе. Указанная система содержит подвижную и стационарную половинки пресс-формы, расположенные одна напротив другой. Та часть пресс-формы, которая установлена с возможностью перемещения относительно стационарной части пресс-формы, содержит, по меньшей мере, пластину, снабженную сердечником, а также плоскую уплотнительную рамку, смещаемую относительно сердечника, имеющую уплотнительную поверхность и окружающую сердечник. Кроме того, указанная часть пресс-формы снабжена ограничивающей рамкой, которая выполнена с возможностью перемещения относительно сердечника и уплотнительной рамки и установлена между ними, причем ее можно использовать для формования обода на контейнере. Стационарная часть пресс-формы представляет собой, по меньшей мере, базовую пластину с полостью, имеющую уплотнительную поверхность.

Картонную заготовку, которой посредством прессования в такой формовочной системе придают требуемую форму, помещают поверх полости стационарной половинки пресс-формы, а затем вводят в указанную полость сердечник подвижной половинки пресс-формы, в результате чего заготовка, оставаясь между сердечником и полостью, превращается в контейнер в форме лотка. В конце стадии компрессионного формования на верхней части боковых стенок упаковочной емкости отливают обод из пластикового материала, выступающий в боковом направлении. Для этого закрытую пресс-форму удерживают в таком положении, при котором за счет отодвигания противостоящей поверхности внутри формовочной системы в обратном направлении от противоположной поверхности образуется полость, отвечающая ободу. Затем в указанную полость заливают литьевой материал, отвердевающий в ней с образованием зафиксированного обода, после чего пресс-форму открывают и удаляют из нее готовую упаковочную емкость в виде контейнера.

Раскрытие изобретения

С использованием известных технических решений, взятых за основу, задача, решаемая заявителем, заключалась в разработке более универсального способа изготовления упаковочных емкостей в виде лотков, в рамках которого одну и ту же формовочную систему можно было бы использовать для получения различных контейнеров, применяемых в качестве емкостей указанного типа с корпусом, оснащенным различными тиснеными (выдавленными) фигурами. В другом предлагаемом варианте предусмотрена возможность сформировать на дне контейнера перегородки, разделяющие внутренний объем контейнера на две или более секций.

Неожиданно было обнаружено, что корпус изготавливаемого контейнера можно желаемым образом варьировать, изменяя в формовочной системе описанные выше полость пресс-формы и/или формующий сердечник с помощью различных вкладышей или насадочных деталей, разъемным образом помещаемых в указанную полость и/или на формующий сердечник.

В более точной формулировке изобретение относится к формовочной системе, выполненной согласно п.1 формулы и предназначенной для изготовления контейнера на основе картона. Указанная система содержит подвижную и стационарную половинки пресс-формы, расположенные одна напротив другой. Систему можно использовать для изготовления контейнера, дно которого отпрессовано из картонной заготовки, а стенки соединены с дном, причем к верхней части стенок с охватом их по периметру присоединен обод, по меньшей мере, частично отлитый из пластика. Половинка пресс-формы, выполненная подвижной относительно стационарной половинки пресс-формы, содержит, по меньшей мере, пластину для сердечника, снабженную сердечником, а также плоскую уплотнительную рамку, которая установлена подвижно относительно сердечника, имеет уплотнительную поверхность и окружает сердечник. Кроме того, указанная половинка пресс-формы снабжена ограничивающей рамкой, которую можно установить между сердечником и уплотнительной рамкой и использовать для формования обода на контейнере. Предусмотрена возможность перемещения ограничивающей рамки относительно как уплотнительной рамки, так и сердечника. Стационарная половинка пресс-формы представляет собой, по меньшей мере, пластину с полостью, имеющую уплотнительную поверхность. В сердечнике формовочной системы выполнена, по меньшей мере, одна прорезь, разделяющая в боковом направлении сердечник или его формующую часть, которая вводится под давлением в полость пресс-формы. Указанная прорезь обеспечивает возможность сформировать на дне контейнера перегородку, отходящую вверх от указанного дна, посредством введения пластика в прорезь после установки ее поверх дна картонной заготовки, лежащей на дне полости.

Односторонними тиснеными (выдавленными) фигурами или фасонными элементами корпуса являются углубления или выпуклости, сформированные только на одной его стороне. Двухсторонними тиснеными (выдавленными) фигурами или фасонными элементами корпуса являются углубления или выпуклости, которые передаются через спрессованный из картона корпус, т.е. углубление на одной стороне корпуса всегда отвечает выпуклости подобного размера и формы на его противоположной стороне.

В способе согласно изобретению картонную заготовку прессуют между формующим сердечником и полостью пресс-формы, чтобы получить дно контейнера и стенки, охватывающие указанное дно по периметру. Затем на верхней кромке стенок посредством литья формируют фланцеобразный обод, который, по меньшей мере, частично, состоит из пластика и охватывает стенки по периметру. В дополнение к сказанному, формируют прикрепленную к корпусу контейнера перегородку, вводя в прорезь сердечника расплавленный пластик, который проходит к картонной заготовке, прижатой к дну полости пресс-формы, через литниковые каналы, проложенные через корпус передней части пресс-формы.

В основу изобретения положен тот факт, что для отливания пластиковых перегородок в изготавливаемом контейнере базовая часть формующего сердечника снабжена насадочной частью с прорезью, имеющей форму и размеры выбранной перегородки. В другом варианте формующий сердечник, расположенный на своей пластине, целиком заменяют сердечником с прорезью, имеющей форму и размеры выбранной перегородки.

До сих пор для изготовления стенок контейнеров приходилось использовать отдельный, специальный инструмент. В данном случае, снабдив участок базового сердечника, вводимый во внутренний объем полости пресс-формы, надлежащей насадочной частью, которая имеет форму и размеры перегородки, перегородку можно отлить, не открывая пресс-форму, сразу же после прессования картонной заготовки с приданием ей требуемой конфигурации. В результате формовочная система приобретает модульный характер с несложными и простыми перестройками, не меняющими функционирование формовочной системы в целом.

В зависимости от других изменений, которые предстоит выполнить в корпусе на основе картона, т.е. в дне и стенках контейнера, заменяют формующий сердечник на пластине для сердечника. В другом варианте поверх формующего сердечника или к дну полости пресс-формы присоединяют дополнительные элементы в виде съемных вкладышей или насадочных частей, изменяющих сердечник и/или его функцию и форму. Указанные элементы, на поверхности которых выполнены выпуклости и вставки и которые присоединены к полости пресс-формы или к формующему сердечнику, соответствующим образом формуют картонную заготовку, когда указанный сердечник вводится под давлением в полость пресс-формы на стадии формования корпуса. Кроме того, предусмотрена возможность применять вкладыши или насадочную часть сердечника для увеличения или уменьшения глубины контейнера, т.е. расстояния от обода до дна.

В описании к американской патентной заявке №2007/0267374 представлен контейнер на основе картона, имеющий пластиковые перегородки, сформированные посредством формовочной системы. Однако в указанном описании не приведены какие-либо конкретные подробности, касающиеся реальной формовочной системы, которая обеспечивает получение перегородок. Например, такая система может содержать два сердечника с зазором по месту перегородки. Далее, следует иметь в виду, что способ изготовления, раскрытый в указанном выше описании, существенно отличается от способа, достоинства которого описаны в данной заявке. Так, среди прочих факторов, он не позволяет получить контейнеры на основе картона, имеющие широкие пластиковые ободья, поскольку в этом случае литейная полость уже сформирована во время формования заготовки, а фиксирование кромок картона, обеспечивающее равномерное изгибание, прекращается слишком рано. Согласно настоящему изобретению картонная заготовка удерживается между уплотнительными поверхностями уплотнительной рамки, ограничивающей рамки и лежащей напротив них пластины пресс-формы, по меньшей мере, до тех пор, пока картонная заготовка не войдет в полость пресс-формы, а литейная полость не образуется в формовочной системе, пока ограничивающая рамка не будет оттянута обратно, т.е. не отодвинется от стационарной фронтальной поверхности пресс-формы, чтобы обеспечить получение фланцеобразного обода, который, по меньшей мере, частично состоит из пластика и охватывает стенки контейнера по периметру. Равномерное изгибание более надежно обеспечивается применительно к газонепроницаемому лотку, в котором имеет место взаимное наложение картона и пластика.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты осуществления изобретения проиллюстрированы прилагаемыми чертежами, причем при их описании раскрыты также и другие преимущества, обеспечиваемые изобретением.

На фиг.1 формовочная система представлена в сечении на виде сбоку и с пространственным разделением компонентов.

На фиг.2А и 2В в перспективном изображении представлена формовочная система, известная из уровня техники.

На фиг.2С в перспективном изображении представлен контейнер, изготовленный с помощью известной формовочной системы.

На фиг.3A-3D в продольном сечении представлена формовочная система во время ее функционирования на стадиях изготовления различных частей контейнера.

На фиг.4, на виде сбоку и в продольном сечении, представлены формующий сердечник и полость пресс-формы, причем каждый из указанных компонентов содержит дополнительный элемент, формирующий корпус контейнера.

На фиг.5, на виде сбоку и в продольном сечении, представлены формующий сердечник и полость пресс-формы, причем только один из указанных компонентов содержит дополнительный элемент, формирующий корпус контейнера.

На фиг.6А в перспективном изображении представлены ограничивающая рамка и сердечник, имеющий прорезь для формирования перегородки.

На фиг.6В в перспективном изображении представлен контейнер, изготовленный с помощью сердечника по фиг.6А.

Осуществление изобретения

Далее сначала приведено описание формовочной системы 1, функционирование которой проиллюстрировано на фиг.1-3. По отношению к ограничивающей и уплотнительной рамкам формовочные системы, показанные на фиг.2А и 2В, отличаются от систем по изобретению, но, тем не менее, могут служить иллюстрацией базовой конструкции предлагаемой системы.

На фиг.1 основные компоненты формовочной системы по изобретению представлены на виде сбоку, в сечении и с пространственным разделением. Система 1 содержит подвижную половинку 10 пресс-формы ("заднюю пресс-форму") и стационарную половинку 20 пресс-формы ("переднюю пресс-форму"). К основным деталям указанной половинки 10 пресс-формы относятся выталкивающий узел 30, содержащий выталкивающий стержень 31 и двухкомпонентный корпус 3, причем в указанном корпусе между его частями 3а и 3b помещен пневматический привод 33, обеспечивающий сжатие между половинками 10 и 20 пресс-формы. Кроме того, подвижная половинка 10 пресс-формы содержит плоскую уплотнительную рамку 5, плоскую ограничивающую рамку 6 и пластину 4, к которой прикреплен формующий сердечник 41. Стационарная половинка 20 пресс-формы содержит пластину 7, в которой выполнена полость 71, в соответствии с контуром которой плоской картонной заготовке придают нужную форму, т.е. которая задает общую конфигурацию упаковочной емкости (дно, форму боковых стенок, отходящих от дна, наклон стенок, закругления и другие параметры). В данном случае термин "картонная заготовка" относится к картонной заготовке или к заготовке на основе картона, причем в возможных вариантах картон для изменения его барьерных свойств покрыт слоями пластика или металла. Далее, стационарная половинка 20 пресс-формы снабжена каркасом 8, через который к литейным входам обода проведены литниковые каналы, как это лучше всего показано на фиг.2В.

Уплотнительная рамка 5 расположена вокруг формующего сердечника 41. Ограничивающую рамку 6, установленную с возможностью перемещения относительно уплотнительной рамки 5 и формующего сердечника 41 в направлении, соответствующем глубине, можно поместить между указанными компонентами 5, 41. В данном случае направление, соответствующее глубине, представляет собой направление, перпендикулярное поверхности 4а пластины 4 для сердечника. Уплотнительная рамка 5 имеет уплотнительную поверхность 5а, которая в конце прессования оказывается на одном уровне с лицевой стороной 41а формующей части сердечника 41. Указанной лицевой стороной является та часть сердечника 41, которая доходит до плоскости обода формируемого контейнера, т.е. примерно до плоскости уплотнительной поверхности 7а пластины 7 пресс-формы и, в то же время, до плоскости верхней кромки полости 71 пресс-формы. Формующая часть сердечника 41, показанного на фиг.1, представляет собой ту часть сердечника, для которой предусмотрена возможность введения в полость 71 пресс-формы. Указанная часть (см. фиг.1) и отвечающая ей полость 71 в сечении имеют профили в форме прямоугольника с закругленными углами, т.е. они позволяют получить, соответственно, контейнер с сечением в виде такого прямоугольника (как это показано на фиг.6 В). При обсуждении профилей сечений полости пресс-формы, формующего сердечника и контейнера имеются в виду сечения, рассматриваемые в направлении формовочной системы 1, соответствующем глубине, т.е. в направлении, перпендикулярном плоскостям поверхностей пластины 7 пресс-формы и пластины 4 для сердечника. Если изменить профили сечений полости пресс-формы и формующей части сердечника, придав им, например, форму круга, получаются, соответственно, контейнеры с круглым сечением, как это показано, например, на фиг.2С.

Уплотнительная поверхность 5а уплотнительной рамки 5 расположена напротив соответствующей уплотнительной поверхности 7а пластины 7 пресс-формы (пластина 7 окружает полость 71 передней пресс-формы 20). Кроме того, сердечник 41 окружен ограничивающей рамкой 6, установленной с возможностью совершать короткие возвратно-поступательные перемещения относительно уплотнительной поверхности 5а уплотнительной рамки 5. Таким образом, передняя сторона 61а ступени 61 ограничивающей рамки 6, обращенная в сторону стационарной половинки 20 пресс-формы, может смещаться к плоскости уплотнительной поверхности 5а уплотнительной рамки 5 и на очень короткое расстояние обратно от указанной поверхности.

На фиг.2А и 2В представлены соответственно стационарная половинка 20 пресс-формы, используемая в известной формовочной системе 1В, и ответная, подвижная половинка пресс-формы. По отношению к выполняемым функциям и конструкции своей пресс-формы указанная формовочная система 1В представляет собой тот же тип, что и система по изобретению, но отличается от нее, главным образом, конструкциями ограничивающей рамки 6 и уплотнительной рамки 5, окружающей сердечник 41. Во фронтальной части стационарной половинки 20 пресс-формы помещена пластина 7, в которой выполнен вырез в форме лотка, образующий полость 71 пресс-формы. Указанная пластина 7 прикреплена к каркасу 8 пресс-формы, через который проведены литниковые каналы.

В свою очередь, подвижная половинка 10 пресс-формы в своей фронтальной части содержит формующий сердечник 41, прикрепленный к нижней части пластины 4 для сердечника. Указанная пластина 4 прикреплена к выталкивающему узлу 30 подвижной половинки 10 пресс-формы. Сердечник 41 окружен плоской ограничивающей рамкой 6, доходящей до поверхности лицевой стороны 41а формующей части сердечника, причем уплотнительная поверхность 61а указанной рамки находится на одном уровне с передней стороной сердечника. Кроме того, сердечник 41 окружен плоской уплотнительной рамкой 5, которая имеет уплотнительную поверхность 5а и находится снаружи ограничивающей рамки, которая ограничивает ее смещения.

На фиг.3А-3В в сечении и на виде сбоку представлена формовочная система 1 по изобретению, у которой половинки пресс-формы идентичны описанным выше в связи с фиг.1, 2А и 2В. Указанную систему 1 применяют для формования упаковочного лотка, начиная с его отпрессовывания и заканчивая отливкой обода. Система 1 содержит пресс-форму, предназначенную для компрессионного формования и литья. Пресс-форма образована из двух половинок 10, 20, назначение которых на первой стадии заключается в формовании упаковочного лотка в форме контейнера из, по существу, неизогнутой и однородной картонной заготовки К. В функции формовочной системы 1 включено также литье, используемое для отливки обода 50 на кромках стенок упаковочной емкости 500, сформированной посредством приложения давления.

Когда уплотнительная поверхность 61а ступени 61 ограничивающей рамки 6 (т.е. передняя сторона 61а, обращенная в сторону стационарной половинки 20 пресс-формы) оказывается на одном уровне с уплотнительной поверхностью 5а уплотнительной рамки 5, указанные поверхности 5а и 61 а образуют общую уплотнительную поверхность. Если пресс-форма закрыта (т.е. ее половинки 10 и 20 сведены одна с другой) (см. фиг.3B-3D), уплотнительная поверхность 7а пластины 7 стационарной половинки 20 и общая уплотнительная поверхность 5а, 61а подвижной половинки 10 сходятся одна с другой, так что подлежащая формованию картонная заготовка К остается между ними. Пневматический привод 33, расположенный между частями 3а, 3b корпуса 3 выталкивающего узла 30 и присоединенный к ограничивающей рамке 6, через эту рамку 6, уплотнительную рамку 5 и, таким образом, через общую уплотнительную поверхность 5а, 61а подвижной половинки 10 пресс-формы прилагает давление, обеспечивающее удерживающее усилие между указанными половинками 10 и 20, т.е. между общей уплотнительной поверхностью 5а, 61а и уплотнительной поверхностью 7а стационарной половинки пресс-формы. Основная часть сжатия (удерживающего усилия), воздействующего на уплотнительную поверхность 7а и, кроме того, на картонную заготовку К, находящуюся между уплотнительными поверхностями 7а и 10а, создается уплотнительной поверхностью 5а уплотнительной рамки 5, однако уплотнительная поверхность 61а ступени 61 ограничивающей рамки также подает на заготовку К удерживающее усилие. Предусмотрена возможность регулировать указанное усилие посредством привода 33, представляющего собой, например, цилиндр со сжатым воздухом, работающий с использованием рабочей среды под давлением. Ограничивающая рамка 6 помещена внутри выталкивающего узла 30 между уплотнительной рамкой 5 и сердечником 41.

С помощью выталкивающего стержня 31 можно перемещать двухкомпонентный корпус 3 выталкивающего узла 30 и пластину 4 с сердечником 41 относительно стационарной половинки 20 пресс-формы в направлении, соответствующем глубине, причем указанное направление имеет тот же смысл, что и выше. Таким образом, подвижная половинка 10 пресс-формы передвигается между фронтальной позицией (показанной на фиг.3А) и задней позицией (показанной на фиг.3B-3D).

На стадии сжатия подвижная половинка 10 пресс-формы формовочной системы вдавливает картонную заготовку К в полость 71 пластины 7 стационарной половинки 20 пресс-формы. Для этого указанная подвижная половинка снабжена формующим сердечником 41, помещенным на предназначенную для него пластину 4. Формующая часть сердечника вводится в упомянутую выше полость 71 пресс-формы с образованием контакта по его лицевой стороне 41а. В результате картонная заготовка подвергается прессованию между сердечником 41 и полостью 71, получая форму лотка. Подвижная половинка 10 пресс-формы сконструирована с возможностью перемещения относительно стационарной половинки, причем указанное перемещение, которое закрывает и открывает пресс-форму, осуществляется посредством узлов, в данном случае подробно не описанных.

На фиг.3А формовочная система 1 представлена до закрывания пресс-формы. Картонная заготовка К подводится роботом к небольшим держателям (не показаны), расположенным на пластине 7 стационарной половинки 20 пресс-формы. Затем пресс-форму закрывают, т.е. сердечник 41 вводят в полость 71 пресс-формы, в результате чего заготовка К, остающаяся между указанными деталями, посредством прессования трансформируется в контейнер в виде лотка.

Стадия, на которой сердечник 41 после введения его в полость 71 начинает изменять форму заготовки, показана на фиг.3В. Уплотнительные поверхности, т.е. поверхность 5а уплотнительной рамки и поверхность 61а ограничивающей рамки, прилагают к заготовке К усилие, исходящее от привода 33, а ее кромки на данной стадии остаются зажатыми между указанными поверхностями 5а и 61а с одной стороны и уплотнительной поверхностью 7а пластины 7 стационарной половинки пресс-формы с другой.

На фиг.3С показана ситуация, в которой пресс-форма полностью закрыта, ее половинки 10 и 20 прижаты друг к другу, а находящаяся между ними картонная заготовка К посредством прессования превращена в лоток. При этом верхняя кромка боковых стенок лотка находится на одном уровне с уплотнительной поверхностью 61а ограничивающей рамки 6 или немного выдвинута перед ней. Последнее из удерживающих усилий, подаваемых на кромки заготовки, прикладывается передней стороной 61 а ступени 61 ограничивающей рамки 6, против которой находится уплотнительная поверхность 7а пластины, окружающей полость 71 стационарной половинки пресс-формы.

На фиг.3D показана ситуация, в которой пресс-форма все еще закрыта, но ограничивающая рамка 6 сдвинута обратно от уплотнительной поверхности (стенки) 71а стационарной половинки 20 пресс-формы на небольшое расстояние в направлении выталкивающего узла 30 подвижной половинки 10 пресс-формы. Перемещение осуществляется приводом, обеспечивающим прецизионные движения, например, посредством подтягивания выталкивающего стержня 31 соответствующим двигателем. После этого между уплотнительной поверхностью 7а, окружающей полость 71, уплотнительной поверхностью 5а уплотнительной рамки 5, передней стороной 61а ступени 61 ограничивающей рамки 6 и лицевой стороной 41а сердечника 41 образуется небольшая литейная полость 43, находящаяся в контакте с наружной кромкой лотка и окружающая лоток по периметру. Когда в указанную полость 43 подают расплавленный пластиковый материал, он формирует фланцеобразный обод, выступающий от боковых стенок лотка наружу. Из-за особенностей своей формы ограничивающая рамка 6 плотно прилегает к формующему сердечнику 41, обеспечивая тем самым герметичность литейной полости 43. Для подачи литьевого материала через каркас 8 стационарной половинки 20 пресс-формы проложен канал, через который заливаемый пластик перемещается к литейной полости 43. Кроме того, в зависимости от конструкции формируемого контейнера можно предусмотреть наличие подающих каналов, соединенных с инжекционной полостью каким-то другим образом.

После отверждения пластикового материала в литейной полости 43 пресс-форму можно открыть, снова возвратив ее в открытое положение, причем выталкивающий узел 30 все еще находится в задней позиции. Когда узел 30 отжимается выталкивающим стержнем 31 к фронтальной позиции, он удаляет готовый контейнер из подвижной половинки 10 пресс-формы, причем одновременно с этим ограничивающая рамка 6 получает возможность снова сместиться во фронтальное положение (т.е. восстанавливается положение, показанное на фиг.3А). После этого уплотнительная поверхность 7а пластины 7 передней пресс-формы 20, на которую надавливает выталкивающий стержень 31, выполняет функцию выталкивающей поверхности при удалении законченного контейнера из пресс-формы. Далее робот откладывает законченный контейнер и заменяет его новой заготовкой К, после чего повторяют рабочие этапы, описанные выше.

Используя в качестве полости пресс-формы полость, пригодную для получения контейнера с круглым дном, и изменяя конфигурацию формующей части сердечника в соответствии с формой полости данной пресс-формы, описанную выше формовочную систему можно применить, например, для изготовления контейнера 500, показанного на фиг.2С. Указанный контейнер имеет корпус 58, полученный компрессионным формованием из картонной заготовки и имеющий круглое дно 57 и выступающие вверх стенки 59, которые присоединены к дну 57. На верхней кромке стенок 59 отлит выступающий наружу пластиковый фланцеобразный обод 50.

Если представленному на фиг.2С контейнеру нужно придать форму, в которой на корпусе 58, спрессованном из картонной заготовки, т.е. на дне 57 или на стенках 59, сформированы двухсторонние декоративные или функциональные тисненые фигуры, такой вариант можно реализовать, изменив формующий сердечник, используемый в формовочной системе согласно изобретению, и ответную полость 71 пресс-формы по фиг.4. На фиг.4 схематично показан формующий сердечник 41, прикрепленный к предназначенной для этого пластине 4 и состоящий из двух частей, а именно из базовой части 41f, прикрепленной к пластине 4 для сердечника, и насадочной части 41g, прикрепленной к указанной базовой части.

К наружному краю 411b части 41g, который в то же время выполняет функцию наружного конца 41b сердечника, присоединен выступ 410, используемый в качестве вкладыша и направленный вниз от плоскости наружного края сердечника (т.е. перпендикулярно направлению плоскости уплотнительной поверхности 7а пластины 7 пресс-формы). На фиг.4 показана также ограничивающая рамка 6, расположенная под пластиной 4 для сердечника и окружающая формующий сердечник 41. Предусмотрена возможность присоединить указанную часть 41g сердечника 41 к его базовой части 41f у любого желаемого места, однако в общем случае наиболее предпочтительным вариантом является конструирование сердечника 41 таким образом, чтобы насадочная часть 41g составляла его формующий участок (т.е. участок, вводимый в полость 71 пресс-формы при прессовании картонной заготовки К до требуемой формы так, как это показано на фиг.3А-3С). Тогда лицевая сторона 411а насадочной части, выполняя функцию лицевой стороны 41а сердечника, при вдавливании его в полость 71 пресс-формы будет находиться на одном уровне с уплотнительной поверхностью 7а пластины 7 пресс-формы или располагаться немного выше указанной поверхности, если смотреть в направлении подвижной половинки 10 пресс-формы. Насадочная часть 41g сердечника 41 присоединена к его базовой части 41f с помощью соответствующего крепежа, например, посредством крепления винтами.

Поскольку стык между насадочной и базовой частями 41g, 41f не воспроизводит форму пластикового обода изготавливаемого контейнера, скрепление указанных частей 41g, 41f между собой можно выполнить также и другими крепежными способами, известными специалистам в этой области. В паре по фиг.4, составленной из формующего сердечника и полости пресс-формы, вырез 710, соответствующий выступу 410 насадочной части 41g сердечника, в данном случае выполнен на дне (на основании) 71b полости 71 пластины 7 пресс-формы, т.е. дополнительный элемент полости 71 пресс-формы фактически является дополнительным элементом, удаленным из дна 71b полости пресс-формы с возможностью снова присоединить его к дну 71b при выполнении формовочной системы по фиг.5 (т.е. системы с плоским дном 71b полости 71 пресс-формы). Посредством указанного дополнительного элемента создают односторонние фигуры для корпуса 58 той части контейнера, которая сформирована из картонной заготовки. Когда пару по фиг.4, состоящую из формующего сердечника и полости пресс-формы, применяют для изготовления контейнера 500 по способу, проиллюстрированному выше на фиг.1-3, выступ 410 насадочной части 41g сердечника на шаге прессования (т.е. во время рабочего этапа, представленного выше на фиг.3В и 3С) прижимают к дну 71b полости 71 пресс-формы. В этом случае выступ 410 отжимает картонную заготовку, лежащую между формующим сердечником 41 и полостью 71 пресс-формы, в сторону выреза 710, выполненного в дне 71b полости 71 и по сравнению с указанным выступом имеющего такие же форму и размер. Фактически ширина выреза 710 увеличена примерно на толщину картона, чтобы картон находился между сердечником и дном полости пресс-формы. Таким образом, на внутренней поверхности дна 57 изготавливаемого контейнера 500 воспроизводится внутренний вырез пресс-формы, а на наружной поверхности указанного дна воспроизводится соответствующая выпуклость, передающаяся вниз относительно остальной части наружной нижней поверхности.

Формующий сердечник 41, показанный на фиг.5, и расположенная напротив него полость 71 пресс-формы отличаются от формующего сердечника по фиг.4 и соответствующей полости только тем, что в данном случае дно 71b полости пресс-формы ровное, т.е. выреза 710 нет вообще, или предусмотрена возможность прикрепить к дну 71b полости пресс-формы съемный вкладыш 720. Когда пару по фиг.5, состоящую из формующего сердечника и полости пресс-формы, применяют для изготовления контейнера 500, выступ 410 насадочной части 41g сердечника на стадии прессования прижимают к дну 71b полости 71 пресс-формы, и он отжимает картонную заготовку К, лежащую между формующим сердечником 41 и полостью 71 пресс-формы, в сторону плоского дна 71b полости 71 так, как это показано на фиг.3А-3В. Вырез воспроизводится только на внутренней поверхности дна 57 изготавливаемого контейнера 500, а наружная поверхность дна 71b остается плоской.

Фиг.6А и 6В иллюстрируют другой предпочтительный вариант осуществления изобретения. На фиг.6А показаны ограничивающая рамка и сердечник 41 задней пресс-формы 10, который обеспечивает получение пластиковых перегородок с прикреплением их к стенкам и дну корпусов 58 контейнеров, изготовленных по способу, описанному выше в связи с фиг.1-3. Такие перегородки создаются формующим сердечником 41, причем его формующая часть (имеется в виду участок между лицевой стороной 41 а сердечника и его наружной поверхностью, т.е. конец 41b сердечника со стороны полости пресс-формы), вводимая на стадии прессования картона во внутренний объем полости пресс-формы, или цельный формующий сердечник 41 разделены на две или более секций прорезью 420, проходящей между секциями. В таком варианте сам сердечник 41 можно сформировать подобно тому, как это показано на фиг.4 и 5, согласно которым он состоит из базовой части 41f, прикрепленной к пластине 4 для сердечника, и насадочной части 41g, присоединенной поверх указанной базовой части. Тогда указанную прорезь 420 для формирования перегородки (перегородок) V выполняют в насадочной части 41g. Другую альтернативу представляет способ, проиллюстрированный на фиг.6А, согласно которому цельный двухкомпонентный формующий сердечник 41, помещенный на предназначенной для этого пластине 4, конструируют с возможностью замены.

Задняя пресс-форма, показанная на фиг.6А, содержит формующий сердечник 41 и концентричную ограничивающую рамку 6, выполненную с возможностью поворота и перемещения относительно сердечника. В середине боковой стороны сердечника 41 в его продольном направлении выполнена прорезь 420, обращенная к его концу 41b, расположенному со стороны полости пресс-формы, т.е. к концу, который вдавливается в дно полости пресс-формы и в лежащую на дне картонную заготовку. Прорезь проходит от одного края до другого в боковом направлении сердечника и имеет форму и глубину, которые отвечают перегородке V, формируемой на картонном дне 57 контейнера 500. Как видно из фиг.6А, цельный сердечник 41 разделен в боковом направлении на две идентичные части 41' и 41'', а прорезь 420, проходящая между ними в продольном направлении сердечника, имеет форму и размеры, отвечающие форме и размерам перегородки, выполняемой в контейнере 500. Контейнер 500, изготавливаемый посредством задней пресс-формы 10, содержащей такой разделенный формующий сердечник, и выполненная в контейнере перегородка V представлены на фиг.6В. Термин "продольное направление сердечника" в данном случае относится к направлению, перпендикулярному плоскости, заданной пластиной 4 для сердечника, и совпадающему с направлением перемещения сердечника во время его введения в полость пресс-формы. Термин "поперечное направление сердечника" определяется ориентацией плоскости пластины для сердечника.

В примере, представленном на фиг.6В, контейнер 500 имеет корпус 58, спрессованный из картонной заготовки и состоящий из прямоугольного дна 57, к которому присоединены стенки 59, охватывающие дно 57 по периметру и выступающие от его плоскости вверх. Верхнюю кромку стенок 59, спрессованных из картона, охватывает по периметру фланцеобразный пластиковый обод 50, выступающий наружу. В боковом направлении контейнер 500 разделен на два отделения пластиковой перегородкой V, прикрепленной к стенкам 59 и к дну 57. Перегородку изготавливают после прессования картонной заготовки К, придающей ей форму в виде корпуса 58, на рабочих этапах, описанных выше со ссылками на фиг.3А-3С.

Перегородку V формируют одновременно с краевым фланцем (если по специальной причине ее не приходится изготавливать отдельно, например, когда перегородка и фланец состоят из различающихся материалов). Полость для перегородки можно сформировать до отливки краевого фланца 50 на контейнере 500 (рабочий этап по фиг.3D). Если полость не выполнена в готовом виде в сердечнике, ее можно получить перед процедурой литья, отводя деталь в сторону посредством, например, сжатого воздуха. Перегородку V изготавливают путем первого прессования картонной заготовки, придающего заготовке форму выбранного контейнера и происходящего между сердечником и полостью пресс-формы, после чего в прорезь 420 сердечника 41 подают расплавленный пластик, который попадает к картонной заготовке, прижатой к дну полости, например, через литниковые каналы, проходящие через каркас передней пресс-формы известным из уровня техники образом. Прорезь 420 сердечника перпендикулярна плоскости, заданной дном полости пресс-формы, и проходит в боковом направлении сердечника 41 от одного его края до другого. Поэтому сформированная перегородка будет проходить поперек контейнера перпендикулярно его дну 57.

Выше были описаны только несколько вариантов осуществления, но для специалистов в этой области должно быть очевидно, что изобретение можно реализовать и с помощью других разнообразных подходов, не выходящих за границы, определяемые формулой.

Например, в вариантах осуществления по фиг.4, 5 и 6А сердечник 41, расположенный на предназначенной для этого пластине 4, можно заменить целиком. В этом случае выступ 410 сердечника 41, используемый в указанных вариантах по фиг.4 и 5 в качестве дополнительного элемента, прикрепляют к наружному концу 41b формующего сердечника 41. Подобным образом, хотя в вариантах по фиг.4 и 5 насадочная часть 41g сердечника 41 снабжена выступом 410, а дно 71b полости 71 пресс-формы имеет вырез 710, ответный по отношению к указанному выступу 410, схожий конечный результат получают, снабдив дно 71b выступом, отходящим вверх, а наружный край 411b насадочной части 41g сердечника 41 - ответным вырезом.

В таком же контейнере, выполненном на основе картона, можно также получить несколько секций с различающимися высотами, разделенных перегородками. Для этого используют сердечник, подобный сердечнику по фиг.3А и содержащий несколько прорезей 420 с различающимися глубинами.

Стенки 59 контейнера 500 также можно снабдить различными функциональными или декоративными тиснеными фигурами, выполненными в одно- или двухстороннем вариантах. В этом случае выпуклости и углубления размещают не на наружном конце сердечника и дне 71b полости пресс-формы, а на стенках сердечника 41 или его насадочной части 41g и/или на стенках 71а указанной полости.

Реферат

Изобретение относится к формовочной системе, предназначенной для образования отделений в контейнере на основе картона. Указанная система содержит подвижную половинку пресс-формы и стационарную половинку пресс-формы, расположенные одна напротив другой, и обеспечивает возможность изготовить контейнер, который имеет дно, отпрессованное из картонной заготовки, стенки, присоединенные к дну, и обод, по меньшей мере, частично отлитый из пластика и присоединенный к верхней кромке стенок, охватывая их по периметру. Половинка пресс-формы, выполненная подвижной относительно стационарной половинки пресс-формы, содержит, по меньшей мере, пластину для сердечника, снабженную сердечником, и плоскую уплотнительную рамку, которая может перемещаться по отношению к сердечнику, имеет уплотнительную поверхность и окружает сердечник. Кроме того, в указанной половинке имеется ограничивающая рамка, выполненная с возможностью установки между сердечником и уплотнительной рамкой. С помощью рамки на контейнере можно выполнить обод, причем она может перемешаться как по отношению к уплотнительной рамке, так и по отношению к сердечнику. Стационарная половинка пресс-формы содержит, по меньшей мере, пластину пресс-формы с полостью и уплотнительную поверхность. В сердечнике формовочной системы, в его продольном направлении, выполнена, но меньшей мере, одна прорезь, разделяющая в боковом направлении сердечник или его формующую часть, которая вводится под давлением в полость пресс-формы. Указанная прорезь обращена к концу сердечника, расположенному со стороны полости пресс-формы и при установке ее впритык к картонной заготовке, помещ�

Формула