Контейнер, способ и устройство изготовления контейнера, а также способ и устройство наполнения контейнера - RU2214955C2

Чертежи

Показать все 20 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к контейнеру, описанному в преамбуле пункта 1 формулы изобретения, к способу и устройству изготовления контейнера, описанным в преамбулах пунктов, соответственно, 14 и 22 формулы изобретения и к способу и устройству наполнения контейнера, описанным в преамбулах пунктов, соответственно, 26 и 29 формулы изобретения.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящее время существует множество различных видов контейнеров для жидких или порошкообразных веществ. Контейнеры могут быть как жесткими и изготовленными из твердого материала, например, металла, стекла, бумаги или пластмассы, так и быть изготовленными из гибкого материала, обычно из бумаги или пластмассы.

При работе с пищевыми продуктами к контейнерам предъявляются специальные требования в отношении их гигиенических свойств, которые, с одной стороны, связаны с упаковкой пищевых продуктов, а, с другой стороны, связаны с потреблением пищевых продуктов. В частности, наиболее жесткие требования предъявляются к обработке и упаковке нежных пищевых продуктов, таких как молоко.

В патенте SE-B-412357 раскрыт контейнер из бумаги, представляющий собой параллелепипед, в котором на участке соединения между двумя боковыми стенками находится трубчатое канальное средство. Благодаря форме контейнера и собственной жесткости бумаги формируется самоудерживающийся контейнер. Канальное средство состоит из внутреннего слоя из незапаиваемого материала и наружного слоя из запаиваемого материала, который с одного конца выступает за незапаиваемый материал для обеспечения возможности герметичного запечатывания канального средства. Жесткость бумаги и форма контейнера также приводят к тому, что в контейнере форма поперечного сечения канального средства повторяет форму боковых стенок, образуя при опорожнении контейнера фактически вытянутое отверстие или паз.

Контейнер такого типа изготавливают и наполняют одновременно путем изготовления контейнера снизу из наполненной "трубы" из материала контейнера. Устройства изготовления и наполнения таких контейнеров являются очень громоздкими и дорогими, и, следовательно, они применимы для работы только в условиях промышленного производства.

Изготовление такого трубчатого канального средства, у которого внутренний слой с одного конца заканчивается внутри наружного слоя, является сложным. Кроме того, введение канального средства между боковыми стенками контейнера при его формировании в наполненном состоянии, является чрезвычайно сложной операцией.

В настоящее время к контейнеру предъявляют жесткие требования в отношении их влияния на окружающую среду. Необходимо, чтобы изготовление и транспортировку контейнеров можно было осуществлять с низким энергопотреблением, а после использования производить их утилизацию безопасным с точки зрения воздействия на окружающую среду способом. Кроме того, потребители требуют, чтобы контейнер был простым в обращении.

Контейнер согласно патенту SЕ-В-412357 сам по себе сложен в обращении, поскольку пользователь, удерживающий емкость в наполненном, открытом состоянии подвергается риску пролить содержимое при сдавливании боковых стенок контейнера.

Кроме того, контейнер содержит в себе множество материалов, таких как бумага, полиэтилен и алюминий, что усложняет утилизацию пустой тары безопасным с точки зрения воздействия на окружающую среду способом.

Несмотря на наличие большого количества различных контейнеров, существует потребность создания контейнера нового типа, который наилучшим образом удовлетворяет различные требования, предъявляемые в настоящее время к контейнерам.

КРАТКОЕ СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание нового и усовершенствованного контейнера. Особые цели заключаются в создании контейнера, который может быть изготовлен при низкой себестоимости, имеет малый вес и прост в обращении.

Отдельной целью изобретения является создание усовершенствованного контейнера для пищевых продуктов, в особенности для тех пищевых продуктов, для которых необходима стерильность.

Дополнительной целью является создание нового соответствующего способа изготовления контейнера.

Кроме того, целью изобретения является создание усовершенствованного способа и устройства для упаковки жидкого или порошкообразного вещества.

Указанные цели достигаются за счет того, что в контейнере для жидкого содержимого, содержащем по меньшей мере две боковые стенки, соединенные с образованием закрытой камеры, причем две боковые стенки являются противолежащими и соединенными между собой по общему соединительному участку, и канальное средство, выполненное между двумя боковыми стенками и проходящее из камеры наружу контейнера, согласно изобретению стенки выполнены гибкими, и канальное средство имеет гибкую стенку с однородным составом материалов по всей ее длине, при этом канальное средство запечатано, когда контейнер находится в ненаполненном состоянии до заполнения.

Предпочтительно изолированная камера является стерильной, когда контейнер находится в ненаполненном состоянии до наполнения.

Предпочтительно канальное средство на своей внутренней части содержит термосвариваемый материал.

Предпочтительно стенка канального средства изготовлена из того же материала, что и боковые стенки контейнера.

Предпочтительно концевая кромка канального средства является герметично запечатанной посредством сварки между собой внутренних поверхностей канального средства.

Предпочтительно контейнер является пустым и плоским.

Предпочтительно контейнер имеет средство переноски, которое имеет область с отверстиями, находящуюся в соединительном участке.

Предпочтительно две боковые стенки в нижней области соединены между собой посредством стенки дна, причем камера контейнера образована боковыми стенками и стенкой дна, а канальное средство предпочтительно расположено со стороны, противоположной стенке дна контейнера.

Предпочтительно соединительный участок с двух противоположных сторон камеры имеет линии границ, которые относятся к камере и которые в центральной области, примыкающей к нижней области, проходят параллельно стенке дна, а в дугообразной области, примыкающей к центральной области, проходят по дуге навстречу одна другой к канальному средству.

Предпочтительно канальное средство выполнено за одно целое с боковыми стенками контейнера.

Предпочтительно канальное средство выполнено в виде отдельной детали, вставленной между боковыми стенками и проходящей через соединительный участок.

Предпочтительно канальное средство выступает внутрь на некоторое расстояние от соединительного участка, причем боковые стенки содержат выступающий участок, расположенный вокруг канального средства и на котором соединительный участок с каждой стороны канального средства имеет изогнутый участок и краевой участок, выступающий из изогнутого участка параллельно канальному средству.

Предпочтительно внутренний конец канального средства является герметично запечатанным.

Указанные цели также достигаются за счет того, что в способе изготовления контейнера для жидкого содержимого, при котором соединяют по меньшей мере две гибкие стенки с образованием закрытой камеры, согласно изобретению дополнительно перед соединением боковых стенок между двумя противолежащими боковыми стенками образуют гибкое канальное средство, проходящее из камеры наружу контейнера, соединяют друг с другом боковые стенки по общему соединительному участку и запечатывают канальное средство.

Предпочтительно канальное средство выполняют выступающим на некоторое расстояние от верхнего края контейнера.

Предпочтительно осуществляют стерилизацию контейнера.

Предпочтительно канальное средство выполняют за одно целое с боковыми стенками контейнера.

Предпочтительно средство формируют в виде отдельной детали, которую вставляют между боковыми стенками контейнера.

Предпочтительно канальное средство образуют между боковыми стенками до того, как разводят боковые стенки.

Предпочтительно канальное средство вставляют между боковыми стенками при поступательном движении контейнера и канального средства в общем направлении перемещения.

Предпочтительно изготавливают множество контейнеров поступательно перемещают их в виде ленты, и к ленте подают множество канальных средств для их установки между боковыми стенками контейнеров в ленте.

Указанные цели также достигаются за счет того, что устройство для изготовления контейнера для жидкого содержимого, имеющего, по меньшей мере, две соединенные гибкие противоположные боковые стенки, образующие закрытую камеру, и запечатанное гибкое канальное средство, проходящее из камеры наружу контейнера, согласно изобретению содержит пункт сборки, включающий инструмент для герметичного запечатывания для образования упомянутого канального средства между упомянутыми двумя противоположными боковыми стенками, первое соединяющее устройство для соединения друг с другом двух боковых стенок по соединительному участку и второе соединяющее устройство, которое предназначено для запечатывания канального средства, при этом инструмент для герметичного запечатывания выполнен за одно целое с первым соединяющим устройством.

Предпочтительно пункт сборки предназначен для объединения канального средства с боковыми стенками контейнера.

Предпочтительно пункт сборки содержит устройство введения для введения между двумя противоположными боковыми стенками канального средства в виде отдельной детали.

Предпочтительно пункт сборки дополнительно содержит разделяющее устройство для разведения боковых стенок при введении канального средства.

Указанные цели достигаются и за счет того, что в способе наполнения контейнера жидким содержимым, причем контейнер содержит стенки, которые соединены между собой с образованием закрытой камеры, причем противоположные боковые стенки соединены по общему соединительному участку, а упомянутые стенки являются гибкими, так что объем камеры зависит от относительного положения стенок, контейнер имеет канальное средство, которое образовано между двумя боковыми стенками и проходит из изолированной камеры наружу контейнера, причем канальное средство имеет гибкую стенку с одинаковым составом материалов по всей ее длине, и запечатано, когда контейнер находится в пустом состоянии до наполнения, согласно изобретению посредством отрезания или подобным способом открывают снаружи запечатанное канальное средство контейнера, вставляют в канальное средство наполняющую насадку и через наполняющую насадку вводят в контейнер содержимое при одновременном увеличении объема камеры путем разведения стенок.

Предпочтительно наполняющий канал, соединенный с наполняющей насадкой, открывают на дроссельном участке, который имеется в канале и на котором канал содержит деформируемую трубку, посредством зажимного средства, действующего на стенки трубки, которое для того, чтобы начать операцию наполнения, смещают из положения сжатия, а для завершения операции наполнения осуществляют перекрытие канала посредством возвращения зажимного средства в положение сжатия.

Предпочтительно отмеряют количество жидкости, которым наполняют контейнер, причем измерение начинают при открывании канала, и канал закрывают, когда заданное количество отмерено.

Указанные цели помимо прочего достигаются за счет того, что устройство для наполнения контейнера жидким содержимым, причем контейнер содержит стенки, которые соединены между собой с образованием закрытой камеры, причем две противоположные боковые стенки соединены по общему соединительному участку, а стенки являются гибкими, так что объем камеры зависит от относительного положения стенок, при этом контейнер имеет канальное средство, которое образовано между двумя боковыми стенками и проходит из камеры наружу контейнера, а канальное средство имеет гибкую стенку с однородным составом материалов по всей ее длине, и запечатано, когда контейнер находится в пустом состоянии до наполнения, согласно изобретению имеет средство открывания, которое предназначено для открывания запечатанного канального средства контейнера посредством отрезания или аналогичным образом, и наполняющую насадку, находящуюся в конце наполняющего канала и имеющую сужающуюся концевую часть, удлиненную в поперечном сечении и подлежащую введению в канальное средство после его открывания.

Предпочтительно наполняющая насадка выполнена из упругого материала, предпочтительно, из пластмассы.

Предпочтительно наполняющая насадка в концевой части имеет удлиненное выходное отверстие с противоположными краевыми участками, которые предпочтительно взаимодействуют друг с другом для запечатывания выходного отверстия при отсутствии приложенных внешних сил.

Предпочтительно устройство содержит камеру, расположенную вокруг концевой части наполняющей насадки и имеющую ограждающее средство для канального средства и входного отверстия для газа, для обеспечения стерильно чистой среды в камере при наполнении контейнера.

Предпочтительно наполняющий канал содержит дроссельный участок для регулирования потока жидкости через наполняющий канал, причем дроссельный участок содержит деформируемую трубку, а вдоль трубки установлено зажимное средство, которое предназначено для воздействия на стенки трубки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Теперь будет приведено более подробное описание изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, которые для иллюстративных целей представляют предпочтительные варианты осуществления изобретения и на которых:
фиг. 1 и 2 представляют собой вид в перспективе первого варианта осуществления наполненного контейнера согласно изобретению;
фиг. 3 и 4 представляют собой вид в перспективе второго варианта осуществления наполненного контейнера согласно изобретению;
на фиг.5 изображен контейнер в пустом состоянии, установленный в ленте, причем показана и часть соседнего контейнера;
на фиг. 6 изображен контейнер согласно фиг.5 в несколько уменьшенном масштабе, причем части контейнера удалены для иллюстрации конструкции контейнера;
на фиг.7 показан вид в разрезе по линии V-V из фиг.5;
на фиг. 8 изображен подробный вид характерного варианта осуществления ручки контейнера;
на фиг. 9 изображен вид в перспективе третьего варианта осуществления контейнера в наполненном состоянии;
на фиг.10 показан продольный разрез контейнера, изображенного на фиг.9, в открытом состоянии;
фиг. 11 представляет собой продольный разрез, перпендикулярный разрезу, показанному на фиг.10, на котором изображен контейнер в закрытом состоянии и устройство для его герметичного запечатывания;
на фиг.12 показан вид в перспективе устройства изготовления контейнеров согласно изобретению;
на фиг. 13 более подробно изображен этап производства при изготовлении контейнера;
на фиг.14 показан вид сбоку устройства наполнения контейнера, причем для большей ясности некоторые детали удалены;
на фиг. 15 показан продольный разрез устройства наполнения контейнера, изображенного на фиг.14, вдоль направления перемещения контейнеров, причем для большей ясности некоторые детали удалены;
на фиг.16 представлен вид направляющей, обеспечивающей стерильность среды по линии XIV-XIV из фиг.15;
на фиг. 17 показан вид в разрезе направляющей, обеспечивающей стерильность среды, согласно фиг.15, вдоль линии XV-XV из фиг.15;
на фиг. 18 показан вид в разрезе устройства для герметичного запечатывания наполненного контейнера;
на фиг.19 показан разрез вдоль линии XVII-XVII из фиг.18;
на фиг.20 показан вид сбоку наполняющей насадки, и
на фиг.21 показан продольный разрез наполняющей насадки из фиг.20 вдоль линии XIX-XIX.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ КОНТЕЙНЕР
Теперь будет приведено описание контейнера 10 со ссылкой на фиг.1 и 2, на которых изображен первый предпочтительный вариант осуществления контейнера в наполненном состоянии, вид которого показан, соответственно, под углом сверху и под углом снизу. Контейнер 10 предназначен для жидкого и порошкообразного содержимого и особенно пригоден для пищевых продуктов, требующих высокой степени гигиеничности и стерильности, например, для молока. Контейнер является сжимаемым, то есть сжимаемым или складываемым, и содержит три гибких стенки, а именно, две противоположные боковые стенки 12 и нижнюю стенку 14, изготовленные из пластмассы и соединенные между собой, которые образуют камеру, объем которой зависит от положения стенок 12, 14. Две боковые стенки 12 сваривают между собой вдоль общего соединительного участка 20. Между боковыми стенками 12 перпендикулярно соединительному участку 20 формируют отдельное канальное средство 16, которое также изготовлено из гибкой пластмассы и проходит от камеры к наружной стороне контейнера 10, и расположено на стороне контейнера 10, противоположной нижней стенке 14.

Канальное средство 16 имеет форму трубки с гибкой стенкой, материал и свойства которой аналогичны материалу и свойствам боковых стенок 12. Наиболее предпочтительным канальным средством является то, которое не имеет продольного шва, например трубка, полученная посредством экструзии. Боковые стенки 12 образуют общую кромку, из которой на некоторое расстояние перпендикулярно ей выступает канальное средство 16, заканчивающееся концевой кромкой 18, находящейся с наружной стороны контейнера и запечатывание которой осуществляют посредством сварки между собой внутренних поверхностей канального средства 16. Контейнер 10 может быть легко открыт путем отрезания запечатанной концевой кромки 18, например, ножницами. Затем контейнер 10 может быть вторично закрыт путем введения пробки (не показана) в канальное средство.

На соединительном участке 20 с наружной стороны канального средства 16 находится средство 30 переноски, которое состоит из имеющей отверстия области 32, которая содержит первое, по существу, круглое отверстие 34 и второе, по существу, вытянутое отверстие 36. В результате, средство переноски образует ручку 30, которая дает возможность потребителю переносить контейнер 10 при помощи четырех пальцев, причем в этот момент между отверстиями образуется область, поглощающая силовые нагрузки, так что при переноске контейнера 10 изгиб или какая-либо деформация ручки 30 не возникают. Эти два отверстия 34, 35 ручки 30 расположены под углом, приблизительно, 25 градусов к вертикальной линии, проходящей через контейнер 10. Эксперименты показали, что угол в диапазоне 20-30 градусов обеспечивает удобство обращения с контейнером 10. С противоположной стороны от канального средства 16 соединительный участок 20 устроен таким образом, что имеет язычок 22 для облегчения открытия и закрытия контейнера 10.

На фиг. 3 и 4 изображен второй предпочтительный вариант осуществления контейнера 10' в наполненном состоянии.

Контейнер 10' отличается от изображенного на фиг.1 и 2, только тем, что канальное средство 16 выполнено за одно целое с боковыми стенками контейнера. Каждая из боковых стенок 12' контейнера сформирована таким образом, что имеет выступ U, который при сварке боковых стенок 12' между собой вдоль соединительного участка 20' образует указанное канальное средство 16'. В действительности, канальное средство 16' не будет столь же жестким и удобным в обращении, как канальное средство, сформированное в виде отдельного элемента, вставленного между боковыми стенками, но, с другой стороны, канальное средство 16' согласно второму варианту осуществления позволяет осуществить более рациональное изготовление контейнеров 10', поскольку при изготовлении может быть устранена одна из операций, а именно, введение канального средства между боковыми стенками.

На фиг. 5 изображен пустой контейнер 10 согласно указанному первому варианту осуществления и часть следующего сцепленного с ним контейнера, изготовление которых осуществлено в виде ленты, а более подробное описание этого будет приведено ниже. Также видны несколько соединяющих поверхностей.

На фиг.6 в уменьшенном масштабе изображен контейнер с фиг.5, у которого удалена ближайшая боковая стенка. Таким образом, на чертеже показана внутренняя часть дальней боковой стенки 12, соединенное с ней канальное средство 16, согнутая по линии 15 сгиба нижняя стенка 14 и конструкция соединительного участка 20, вдоль которого две боковые стенки 12 соединены между собой. В нижней области 42 контейнера 10 боковые стенки 12 соединены с нижней стенкой 14, с одной стороны, посредством нижнего соединительного участка 24, вдоль которого каждая боковая стенка 12 соединена с нижней стенкой 14, а, с другой стороны, посредством двух боковых соединительных участков 26, вдоль которых все три стенки 12, 14 соединены между собой общим сварным швом. Таким образом, камера 40 контейнера 10 образована боковыми стенками 12 и нижней стенкой 14. Соединительный участок 20 образует границы 28, обращенные в сторону камеры 40.

На противоположной от нижней стенки 14 стороне контейнера 10 находится канальное средство 16. Такая конструкция приводит к созданию контейнера, из которого удобно выливать жидкость.

Камера 40 содержит вышеуказанную нижнюю область 42, центральную область 44, в которой границы 28, соответствующие соединительным участкам 20 и обращенные в сторону камеры, являются параллельными, и верхнюю область 46 в виде арки, в которой границы 28 сходятся дугообразно навстречу одна другой к внутреннему концу канального средства 16. Посредством такой конструкции контейнер 10 может стоять в устойчивом положении вне зависимости от степени его наполнения.

Канальное средство 16 в виде трубки является плоским и в части 25, расположенной в соединительном участке 20, вдоль половины длины его внешней окружности соединено с одной боковой стенкой 12, а вдоль другой половины длины его внешней окружности - с другой боковой стенкой 12. Канальное средство 16, проходит через весь соединительный участок 20 во внутреннюю часть контейнера 10 к изолированной камере 40.

Фиг. 7 представляет собой поперечный разрез контейнера 10 по указанному первому варианту осуществления, из которого понятно, как осуществлена сварка между собой различных частей 12, 14, 16 контейнера 10. Контейнер 10, изображенный в пустом состоянии, запечатывают для сохранения чистоты до наполнения. На верхнем конце контейнера 10 осуществляют герметичное запечатывание концевой кромки 18 канального средства 16 путем сварки между собой его внутренних поверхностей. На соединительном участке 20 осуществляют сварку внутренних поверхностей боковых стенок 12 с внешними поверхностями канального средства 16. Важно, чтобы в тот момент, когда боковые стенки 12 и канальное средство 16 соединены между собой, не была бы осуществлена сварка между собой внутренних поверхностей канального средства 16 в области соединительного участка 20, что в предпочтительном варианте осуществляют посредством термосварки. Для обеспечения этого предпочтительным является тот вариант, в котором канальное средство 16 имеет большую толщину стенок, чем боковые стенки 12, при этом тепло, подведенное извне посредством зажимных приспособлений для горячего прессования, может осуществить сварку боковых стенок 12 и канального средства 16 между собой до того, как тепло достигнет внутренней части канального средства 16. В альтернативном варианте осуществления внутренняя часть канального средства 16 может быть покрыта материалом, имеющим более высокую температуру плавления, чем материалы в области соединения 20 между канальным средством 16 и боковыми стенками 12.

В том случае, когда канальное средство 16' выполнено за одно целое с боковыми стенками 12' контейнера 10', что имеет место для контейнера 10' согласно указанному второму варианту осуществления, изготовление канального средства 16' является наиболее простым. Инструмент для герметичного запечатывания (не показан), предназначенный для сварки боковых стенок 12' сконструирован таким образом, что канальное средство 16' формируют посредством сварки между собой боковых стенок 12' вдоль свариваемого участка 20'. Таким образом, может быть изготовлено канальное средство, которое имеет такую же толщину стенок, что и боковые стенки, и, помимо этого, не требуется наличия какого-либо внутреннего материала с более высокой температурой плавления.

В нижней области контейнера 10 изображены нижняя стенка 14, имеющая линию 15 сгиба, направленную вверх, и две боковые стенки 12, которые соединены с нижней стенкой 14 сварным швом вдоль нижнего соединительного участка 24.

На фиг.8 показан особый вариант осуществления средства переноски или ручки 30 контейнера. Видна зона 50 деформации, содержащая область 54, 56 деформации возле каждого из двух отверстий 34, 36. Каждая область 54, 56 деформации образована посредством той части, в которой две соседние боковые стенки 12 не соединены между собой. Таким образом, области 54, 56 деформации имеют большую эластичность и проходят вдоль той стороны области 32 отверстий, которая обращена к кромке. Деформация областей 54, 55 деформации происходит тогда, когда пользователь держит контейнер 10 рукой за область 32 отверстий. Таким образом, предотвращают врезание боковых стенок 12, расположенных вокруг области 32 отверстий, в руку потребителя.

Кроме того, на фиг.8 изображено средство придания жесткости в виде заполненного газом канала 52, который расположен между областью 32 отверстий и краем соединительной области 20. Это приводит к тому, что средство 30 переноски имеет высокую жесткость, несмотря на то, что боковые стенки 12 изготовлены из гибкого материала. Вследствие того, что канал 52 заполнен газом, в предпочтительном варианте воздухом, отсутствует необходимость наличия какого-либо дополнительного материала, приводящего к увеличению веса контейнера 10 и усложнению утилизации контейнера 10 после использования.

Контейнеры, изображенные на фиг. 1 - 8, в наполненном состоянии предназначены для хранения в вертикальном положении и особенно пригодны для потребления жидких пищевых продуктов, таких как молоко и соки. В предпочтительном варианте их объем равен, приблизительно, 1-3 литрам.

На фиг. 9 показан третий вариант осуществления контейнера 110 согласно изобретению. Имеющий такую конструкцию контейнер 110 приспособлен для того, чтобы его можно было подвесить для обеспечения разлива его содержимого, и он особенно пригоден для больших объемов, приблизительно 5-15 литров, и для использования в разливных автоматах. Предпочтительной областью применения являются дозаторы питьевой воды. Компоновка контейнера 110 в значительной степени соответствует вышеуказанному описанному первому варианту осуществления контейнера. По сравнению с ним, контейнер 110 отличается, главным образом, тем, что его используют в перевернутом положении, и поэтому его верхняя стенка 114 соответствует нижней стенке 14, а канальное средство 116 находится в его нижнем конце.

Верхняя стенка 114, продолженная вверх вместе с боковыми стенками 112 контейнера 110, образует два средства 130 переноски, которые содержат откидные клапаны 132 и сформированные в них отверстия 134. Следовательно, при хранении, транспортировке и розливе с дозированием контейнер 110 может быть снят с поддерживающих ручек 60 и подвешен.

На фиг. 10 изображена конструкция нижнего конца контейнера 110, причем для большей ясности ближайшая боковая стенка 112 удалена, а канальное средство 116 показано в продольном разрезе. Очевидно, что точно так же, как описано выше, канальное средство 116 соединено с одной боковой стенкой 112 вдоль одной половины своей длины окружности, а вдоль другой половины своей длины окружности соединено с другой боковой стенкой в соединительном участке 120 контейнера 110. Однако в этом варианте осуществления канальное средство 116 выступает из соединительного участка 120 на некоторое расстояние внутрь камеры 140 контейнера 110. Одновременно боковые стенки 112 образуют выступающую часть 113, которая расположена вокруг канального средства 116 и образует в камере 140 закрытый с одного конца выступающий кольцевой канал 142, расположенный по окружности канального средства 116.

Соединительный участок 120 соединен с проходящим через него в поперечном направлении канальным средством 116, и имеет с каждой стороны канального средства 116, изогнутую часть 122 и краевую часть 124, выступающую из изогнутой части 122 параллельно канальному средству 116.

В изображенном положении канальное средство 116 находится в положении, предназначенном для опорожнения или наполнения, причем канальное средство 116 открыто как с его внутреннего конца 117, так и с его наружного конца 118. Однако при изготовлении контейнера 110 наружный конец 118 герметично запечатывают. При наполнении контейнер открывают, срезая запечатанный конец 118.

После наполнения контейнер 110 закрывают посредством запечатывания внутреннего конца 117 канального средства 116, как показано на фиг.11, на которой изображен продольный разрез канального средства 116, который является перпендикулярным изображенному на фиг.10. Сдавливание боковых стенок 112 осуществляют посредством двух зажимных приспособлений 70 для горячего прессования, как показано двойными стрелками 72. На чертеже изображено состояние непосредственно после этого. Для предотвращения соединения боковых стенок 112 с канальным средством 116, внутренние поверхности канального средства 116, в предпочтительном варианте изготавливают из материала, имеющего более низкую температуру плавления, чем внутренние поверхности боковых стенок 112 и внешние поверхности канального средства 116.

Когда на более позднем этапе контейнер 110 необходимо опорожнить, канальное средство 116 открывают посредством острого предмета, приводя его в состояние, показанное на фиг.10. Затем может быть осуществлено опорожнение контейнера 110 при помощи средства клапана (не показано), которое имеет цилиндрическую наружную поверхность и которое вставляют в канальное средство 116. В этом случае жидкость в выступающем канале 142, закрытом с одного конца, будет под давлением прижимать канальное средство 116 к средству клапана и таким образом осуществлять уплотнение, препятствующее утечке.

Контейнер согласно описанным выше вариантам осуществления изобретения может быть изготовлен из гибкого материала по выбору, в предпочтительном варианте из пластмассы. Подобные пластические материалы являются особенно предпочтительными, поскольку в любом случае в соответствующих поверхностных слоях они служат в качестве материалов для термосварки. Предпочтительный вариант пластического материала включает в себя основной слой из полиолефинового материала с наполнителем, который в предпочтительном варианте представляет собой мел. Установлено, что этот материал при своей низкой стоимости обладает хорошими защитными свойствами, особенно от газов. К тому же, можно установить газовый барьер из EVA или из EVOH. В предпочтительном варианте материал емкостей имеет толщину в пределах 100-200 мкм.

Изготовление контейнера
Ниже приведено описание процесса изготовления контейнера, тип которого был описан выше со ссылкой на фиг.1 и 2. На фиг.12 показано то, каким образом стенки контейнера соединяют между собой в виде общей ленты. Две идентичные ленты 212 для боковых стенок, обращенные друг к другу противоположными сторонами, пропускают параллельно друг другу вдоль поточной линии. Одновременно между двумя лентами 212 боковых стенок вставляют ленту 214 нижней стенки, которая согнута в форме двойной стенки.

На фиг. 12 показан пункт 240 сборки и то, каким образом осуществляют объединение и соединение между собой трех лент 212, 214 из пластмассы на пункте 220 соединения посредством термосварки для формирования ленты 210 контейнеров. Операцию термосварки осуществляют посредством зажимных приспособлений 218 для горячего прессования. Просечку ручек и частей материала, находящегося между контейнерами, осуществляют на пункте 225 просечки.

Затем ленту 210 контейнеров подают к устройству 250 введения, посредством которого осуществляют установку канального средства. С катушки 209 для хранения трубки канала сматывают ленту 216 в виде трубки и нарезают ее по длине в виде канального средства 16, которое затем вставляют между боковыми стенками рулона посредством устройства 250 введения, а готовые контейнеры 10 образуют ленту 210 контейнеров, которую наматывают на рулон 230 для хранения.

Узлы пункта 210 сборки более подробно показаны на фиг.13, из которого становится понятным то, каким образом осуществляют подачу ленты 216 в виде трубки посредством подающего устройства 242 в устройство 250 введения и ее нарезку в виде канального средства 16 соответствующей длины посредством режущего устройства 246.

Устройство 250 введения содержит круглый барабан 251 для введения, который периодически приводится в движение посредством приводного электродвигателя 348 и имеет зажимную щель 252, которая проходит вдоль окружности барабана 251 и в которой зажимают канальные средства 16.

Для осуществления введения канального средства, между боковыми стенками 12 контейнера 10 внешняя окружность барабана 251 для введения выступает вперед в область места введения поблизости от ленты 210 контейнеров. Пункт 240 сборки содержит разделяющее устройство 260 для разделения боковых стенок 12 при введении канального средства 16. Разделяющее устройство 260 содержит два вакуумных ролика 262, по одному с каждой стороны ленты 210 контейнеров, которые расположены на некотором расстоянии от ленты 210 и соединены с вакуумным агрегатом (не показано). На внешней окружности вакуумных роликов 262 сформированы отверстия 264, через которые вакуумный агрегат осуществляет отсос, вызывая разделение боковых стенок 12, как показано на чертеже.

Кроме того, пункт 240 сборки содержит первое соединяющее устройство 270 и второе соединяющее устройство 280. Первое соединяющее устройство 270 имеет два зажимных приспособления 272 для горячего прессования, по одному с каждой стороны ленты 210 контейнеров, для соединения этих двух боковых стенок 12 между собой и с канальным средством 16, вдоль открытого соединительного участка 20. Второе соединяющее устройство 280, которое находится за первым соединяющим устройством 270, также имеет два зажимных приспособления 282 для горячего прессования, каждое из которых расположено с одной из сторон вставленного канального средства 16, для осуществления его герметичного запечатывания.

Силу всасывания от вакуумных роликов 262 при перемещении как ленты 210 контейнеров, так и внешней окружности барабана 250 для введения, в направлении перемещения ленты 210 прикладывают таким образом, чтобы введение канального средства 16 между боковыми стенками 12 осуществлять наклонно. Когда канальное средство 16 расположено перпендикулярно к ленте 210, то и ленту 210, и барабан 250 для введения останавливают, а всасывание через вакуумный ролик 262 прекращают.

В этом неподвижном положении зажимные приспособления 272 для прессования первого соединяющего устройства 270 прижимают к наружной стороне боковых стенок 12. В это же время, для создания нового канального средства 16 с обратной стороны барабана 250 для введения, в щель 252 барабана 250 вставляют новый кусок трубки 216 и отрезают его. Второе соединяющее устройство 280 также использует время простоя и в этот же момент времени герметично запечатывает канальное средство 16 и, следовательно, соответствующий контейнер 10 в месте, расположенном ниже по поточной линии.

Помимо вышеупомянутых составных частей, устройство изготовления контейнеров дополнительно содержит подающее устройство 290 в виде двух вращающихся цилиндров 291 и задатчик положения (не показан) для управления подачей таким образом, чтобы обеспечить установку канального средства 16 в надлежащее положение. В альтернативном варианте осуществления наружный конец канального средства 16 может быть герметично запечатан до введения канального средства 16 между боковыми стенками 12.

Как показано на фиг.12, готовые контейнеры 10 сматывают в рулоны 230. Большое преимущество контейнеров 10, особенно при использовании для пищевых продуктов, состоит в том, что их стерилизация посредством излучения может быть осуществлена чрезвычайно простым способом путем облучения рулонов 230 излучением, направленным вдоль оси, причем в этом случае для того, чтобы излучение прошло через внутреннюю часть контейнеров 10, ему требуется только пройти через швы в торцевых частях (не показаны) по направлению оси рулона 230.

Наполнение контейнера
На фиг.14 изображен вид сбоку, в направлении перемещения, устройства 300 наполнения контейнера 10, тип которого описан выше со ссылкой на фиг.1 и 2, предпочтительный вариант которого предусматривает наполнение жидкостью. Устройство будет описано ниже со ссылкой на молоко, но оно также приспособлено для наполнения другими жидкими и порошкообразными веществами.

Устройство 300 наполнения содержит несущее средство 310 наполняющий канал 315, который соединен с накопительным резервуаром (не показан) и состоит из деформируемой трубки 320, имеющей в своем нижнем конце наполняющую насадку 325, и зажимное средство 330, которое расположено вокруг дроссельного участка 322 трубки 320 и которое содержит опорное устройство 331, находящееся на первой стороне трубки 320, и зажимной элемент 332 расположен на противоположной стороне трубки 320. Для большей ясности из показанного на фиг.14 устройства 300 наполнения удалено множество деталей.

Опорное устройство 331 зажимного средства 330 прочно соединено с несущим средством 310 и образует вогнутую поверхность 333 сдавливания, обращенную к трубке 320. Зажимной элемент 332 имеет круглую форму и подвешен относительно средства 310 таким образом, что может поворачиваться относительно асимметричной оси вращения. Таким образом, зажимной элемент 332 образует выпуклую поверхность 334 сдавливания, обращенную к трубке 320 и к опорному устройству 331. Зажимной элемент 332 может вращаться вокруг оси так, как указано двойной стрелкой 335, и, таким образом, открывает канал 315 посредством сложного движения вниз и наружу относительно трубки 320 и перекрывает канал 315 посредством сложного движения вверх и внутрь относительно трубки 320. Перекрывание, производимое посредством сложного движения сдавливания и движения вверх против потока, создает в трубке 320 давление ниже атмосферного на участке, расположенном ниже зажимного средства 330, предотвращая таким образом образование капель из наполняющей насадки между операциями наполнения.

Устройство 300 наполнения также содержит средство управления (не показано), которое осуществляет управление открыванием и закрыванием канала 315 посредством зажимного средства 330. Средство управления также соединено с измерительным устройством (не показано) для измерения количества пропущенной жидкости. Средство управления устроено таким образом, что начинает измерение в момент открывания канала 315 и перекрывает канал, когда заданное количество отмерено. Измерительное устройство может иметь один из нескольких вариантов конструктивного исполнения, например, для взвешивания контейнера 10 при наполнении, измеряется объем, протекающий через канал 315, или время, прошедшее после открывания канала 315.

Несущее средство 310, которое удерживает трубку 320 и зажимное устройство 330 имеет возможность перемещения по вертикали в стойке 340 таким образом, что наполняющая насадка 325 может быть введена в контейнер 10 для того, чтобы начать операцию наполнения, и может быть удалена из контейнера после наполнения.

На стойке 340 расположено открывающее средство 350 в виде двух поворотных открывающих рычагов 352, в конце которых установлены присоски 354. Присоски соединены с источником вакуумного отсоса. Путем поворота присосок 354, посредством открывающих рычагов 352, к краям канального средства 16 контейнера 10 и последующей подачи присасывающего усилия к присоскам 354 при одновременном небольшом повороте наружу открывающих рычагов 352, осуществляют открывание канального средства 16 таким образом, что в него может быть введена наполняющая насадка 352, что выполняют путем перемещения вниз несущего средства 310.

На фиг.14 также показаны два подающих рычага 345, которые установлены на поворотных подающих тягах 346, обеспечивающих возвратно-поступательное движение. При подаче ленты 210, состоящей из контейнеров 10, подающие рычаги 345 поворачивают для взаимодействия с лентой 210, после чего осуществляют быстрое перемещение подающих тяг 346 в направлении движения ленты 210 для обеспечения продвижения ленты 210. После этого подающие рычаги 345 отводят от ленты 210, а подающие тяги 346 возвращают в исходное положение для повторения этой процедуры.

Наполняющая насадка 325, изображенная более подробно на фиг.20 и 21, имеет вытянутую в поперечном сечении концевую часть 326, которая сужается в поперечном направлении к выходному отверстию 27 удлиненной формы, противоположные краевые части 328 которого взаимодействуют друг с другом. Концевая часть 326 также слегка сужается в продольном направлении относительно вытянутого поперечного сечения, что понятно из фиг.20. Наполняющая насадка 325 изготовлена из упругого материала, в предпочтительном варианте из пластмассы, например, из силиконовой (кремнийорганической) резины, и является самозакрывающейся, то есть краевые части 328 выходного отверстия 327 взаимодействуют друг с другом, герметично закрывая выходное отверстие 327, в отсутствие приложенных внешних сил. На противоположном от концевой части 326 конце наполняющая насадка имеет соединительную часть 329 для соединения с наполняющим каналом 315. Наполняющая насадка 325, имеющая такую конструкцию, особенно подходит для введения в канальное средство 16 контейнера 10 и уплотнения относительно его внутренней части.

Фиг. 15 представляет собой вид сбоку устройства 300 наполнения, аналогичного тому, которое показано на фиг.14. На нем изображена камера 360, окружающая наполняющую насадку 325 и канальное средство 16 контейнера 10, причем указанная камера содержит направляющую 362, внутри которой перемещают канальное средство 16, сильфон 364, расположенный вокруг наполняющей насадки 325, и подающий канал 366 для стерильного газа, такого, как горячий стерильный воздух.

На фиг. 15 показана лента 210 контейнеров 10, которые направляют в устройство 300 наполнения в направлении стрелки 3, являющимся направлением перемещения ленты. В точке А показан закрытый контейнер 10, у которого канальное средство 16 является герметично запечатанным в его наружной концевой части 18. Для открывания контейнера 10 путем отрезания герметично запечатанной концевой части 18 канального средства 16 служит расположенное в направляющей 362 средство открывания в виде режущего устройства 370, снабженного двигателем 374 и вращающимся режущим лезвием 372, находящееся с каждой из сторон ленты 210, причем показано только одно из них.

Если смотреть в направлении перемещения 3, то за режущим устройством 370 расположена наполняющая насадка 325 наполняющего канала 315, а на одну позицию дальше находится пункт 380 запечатывания, более подробно показанный на фиг. 18 и 19, который содержит два зажимных приспособления 382 для горячего прессования, которые также показаны на фиг.16 и установлены на захватывающих рычагах 284, для осуществления герметичного запечатывания канального средства 16 наполненных контейнеров 10.

Направляющая 362, вид которой более подробно показан на фиг.16 и 17, имеет удлиненную форму, поперечное сечение которой, по существу, представляет собой вертикальный прямоугольник со сформированной в его нижней части щелью 363, вдоль которой перемещают канальное средство 16. Щель 363 расположена рядом с наливным патрубком 325, который перемещают к эллиптическому отверстию 365 таким образом, чтобы можно было осуществить открывание канального средства 16 и вставку в него наполняющей насадки 325. Кроме того, направляющая 362 содержит расположенную рядом с наполняющей насадкой 325 цилиндрическую соединительную часть 368, находящуюся на ее верхней стороне, и которая предназначена для сильфона 364.

При работе устройства 300 наполнения приток стерильного газа в сильфон 364 и далее в направляющую 362 осуществляют посредством подающего канала 366. Затем газ выходит через щель 363. Сильфон 364 позволяет обеспечить стерильную среду вокруг наполняющей насадки 325 и при этом предоставляет возможность беспрепятственно осуществлять подъем и опускание наполняющей насадки 325. Камера 360 обеспечивает легкий и надежный способ осуществления наполнения в стерильных условиях.

При наполнении пустого и предварительно стерилизованного контейнера 10 его сначала помещают в стерильную внешнюю среду в направляющей 362, после чего сжатый и пустой контейнер 10 открывают в режущем устройстве 370. Затем открытый контейнер 10 перемещают к наполняющей насадке 325, вблизи которой средство 350 открывания раскрывает канальное средство 16 и в него вводят наполняющую насадку 325. При этом зажимное средство 330 открывают и наполняют контейнер 10 молоком, которое увеличивает его объем, а измерительное устройство начинает отмерять количество жидкости, поданной в контейнер. Когда отмерено заданное количество, зажимное средство 330 закрывают. При закрытии, в трубке 320 вблизи наполняющей насадки 325 образуется давление ниже атмосферного и, следовательно, его выходное отверстие 327 становится герметично закрытым. Затем контейнер 10 перемещают дальше к устройству 380 запечатывания, где осуществляют его повторную герметизацию.

Вследствие того, что отсутствует какая-либо возможность поступления грязного воздуха из окружающей среды в контейнер 10 после стерилизации, для жидкости, содержащейся в контейнере 10, получены исключительно хорошие гигиенические условия.

При очистке устройства 300 наполнения направляющую 362 вместе с сильфоном 364 снимают посредством отсоединяющего устройства 367. Эти части затем очищают в отдельной ванне. Вокруг наполняющей насадки устанавливают очищающий колпачок (не показан), соединенный с трубкой, после чего по наполняющему каналу 315 и вокруг наполняющей насадки 325 прокачивают очищающее средство. Затем очищающий колпачок снимают, а направляющую 362 с сильфоном 364 устанавливают обратно. Затем с помощью сборочного средства, имеющего выходное отверстие, щель 363 направляющей 362 герметично закрывают, обеспечивая газонепроницаемость, после чего наполняющую насадку 325 перемещают вниз в положение для наполнения и осуществляют стерилизацию посредством перекиси водорода (Н₂O₂), причем газ подают через входное отверстие 366 и отводят через выходное отверстие сборочного средства. После того, как сборочное средство снято, и обеспечена возможность протекания молока через наполняющий канал 315, производственный процесс может быть возобновлен. Таким образом, может быть легко осуществлено поддержание чистоты и выполнение очистки устройства наполнения, что обеспечивает наличие хороших гигиенических условий.

Несмотря на то, что выше было приведено описание только устройств изготовления и наполнения контейнера, имеющего отдельное канальное средство, вставленное между его боковыми стенками, понятно, что посредством соответствующих видоизменений эти устройства могут быть также использованы для изготовления контейнеров, в которых канальное средство объединено с боковыми стенками контейнера. Следовательно, только приложенная формула изобретения определяет объем патентных притязаний.

Реферат

Контейнер для жидкого или порошкообразного содержимого имеет гибкие стенки, которые соединены между собой для образования закрытой камеры. Объем зависит от положения стенок. Две противоположные боковые стенки соединены вдоль общего соединительного участка. Контейнер имеет канальное средство, находящееся между этими двумя боковыми стенками. Причем материал канального средства имеет однородный состав по всей его длине. Канальное средство проходит от камеры к наружной стороне контейнера и является запечатанным, когда контейнер находится в пустом состоянии до наполнения. В изобретении также предложен способ и устройство изготовления контейнера, а также способ и устройство наполнения контейнера. Изобретения позволяют создать контейнер с низкой себестоимостью, малым весом, простой в обращении и обеспечивающий хранение пищевых продуктов в асептических условиях. 5 с. и 28 з.п. ф-лы, 21 ил.

Формула