CN101189173A - 具有抗扭套环的袋筒 - Google Patents
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Abstract
一种用在盒中袋(BIB)纸盒包装上的收缩袋筒(20),为了装配在预先装配好的纸盒(12)壁上的孔(24)内被设置成配套的模块;袋筒的特征在于包括紧凑折叠形式(21)的收缩袋设在袋子颈部(13)上的定位保持套环(12),袋子颈部(13)的外形轮廓与纸盒孔的外形轮廓互补;在套环孔轮缘上的竖立构件(17)和袋子颈部(13)分别设有外形轮廓互补的肋板和狭槽(18),所述肋板和狭槽的相互配合在套环与袋颈部之间形成了抗扭的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种叫做盒中袋(Bag-In-Box/BIB)的纸盒包装容器,适合于不同的能够流动的物料,例如液体、凝胶体、微粒、颗粒,囊状物、香粉、块状物、水晶、薄片或者粉末。
背景技术
术语-BIB
这里使用BIB这一术语是为了方便地表达内外结构是不同材料的包装容器。这种包装容器的一种主要类型的特点就是:内部是相对柔性的、可以变形的衬垫或者袋子,而外部是相对刚性的、硬质的盒子或者纸盒。内部结构对装入物是不可渗透的并且是可以密封的,而外部结构不需要这样,它只是作为一种保护外壳对内部结构进行保护。
内部和外部结构根本上是通过不同的工艺流程分开独立制成的,并在物料填充的时候将二者组合在一起,这与比如连续密封管纸盒技术形成了对照,例如像TETRAPAKTM中公开的。
精致的BIB装置主要关注的是纸盒的安装撑开,袋子(衬垫)的插入,膨胀以及填充。BIB提供了收缩形式的应用前景,在使用前后均设有一些备用的存储物件在所谓的入站补给和快速使用处理中。
因此,BIB避免了在物料填充之前对空容器的运输和储备。但是,BIB在填充之前要进行机械装配,因此在开始填充的时候需要一些附件和进行必要的操作。这种备用的存储物件保留在空的刚性壁容器的运输和储备中。此外,BIB的填充需要专门的设备,但对于刚性容器的填充通常不适用。
调整的和环境的
调节的和环境的压力会对刚性壁的塑料容器产生影响,但是袋子的塑料和纸板都是可以降解的。此外,一些地区使用进口的利瓦伊(levies)在引进的塑料材料的重量上,所以将塑料袋的质量降到最小是有利的。纸盒和袋子的制造材料都是可以被回收的。
袋子
通常来说,尽管薄壁的袋子在生产上更经济,弱点就是容易被击穿、撕裂或者破裂,但是这种袋子在进行物料存储前后容易收缩。申请人已经在袋子的安装中发现了这种袋子的好处。
纸盒或者盒子
一种相对结实的盒子或者纸盒作为外壳可以对容易损坏的袋子提供保护和支撑。袋子与纸盒的相互作用特别是它们之间的相对位置对BIB的包装提出了特别挑战。
调整的和环境的
调节的和环境的压力会对刚性壁的塑料容器产生影响,但是袋子的塑料和纸板都是可以降解的。此外,一些地区使用进口的利瓦伊(levies)在引进的塑料材料的重量上,所以将塑料袋的质量降到最小是有利的。纸盒和袋子的制造材料都是可以被回收的。
袋子
通常来说,尽管薄壁的袋子在生产上更经济,弱点就是容易被击穿、撕裂或者破裂,但是这种袋子在进行物料存储前后容易收缩。申请人已经在袋子的安装中发现了这种袋子的好处。
现有技术——传统的BIB
传统的纸盒的装配并撑开成一个末端开口的套筒的形式与袋子(物料)的填充是分开完成的。袋子的填充是在(带有螺纹的)密封帽安装之前通过颈部或者管嘴完成的。
填充好的袋子从纸盒的(顶部)末端被插入,并将袋子上方的纸盒的顶部翼板封闭以形成一个全封闭空间。袋子的颈部和管嘴可以置入封闭箱内并且通过打开一块纸板或者一个开口就可以使用。也可以选择将袋子的颈部或者管嘴从箱子顶部翼板局部上的一个孔穿过。
机械化
在传统机械化的大生产和在线填充中,使用撑箱机是为了进行纸箱的装配以及翼板的封合。对于纸盒的密封,是在相互叠加的纸板的表面上应用热熔胶和/或在纸盒的边缘上粘上胶带。但是,粘结剂与薄壁袋通常是不相容的,这种情况已经证明了可以妨碍BIB的质量控制。此外,这种开口在顶部的插入袋限定了一种具有封闭纸板或者翼板的顶部开口的纸盒结构,为了保证包装的牢固性密封步骤需要是不连续的并且是安全的。
申请人早期的技术
申请人拥有对BIB的各种(已具有商标)改进技术,包括:
JERRIBOX(TM)
申请人已经发明了一种预制的BIB容器——商标是JERRIBOX(TM)——其中在内部的袋衬里与外部的纸箱之间设置了一个专用的定位套环,而且允许在加注管上进行填充,这种加注管原来是专门为刚性壁容器设计的,比如塑料五加仑装的汽油罐(jerrycans)。
申请人还发明了一种可收缩的平面封装预装配形式的容器,其中收缩折叠的袋子被夹在收缩折叠的纸盒包裹物内,凸出的颈部被限制在定位夹持套环上。
申请人又进一步发明了对袋子进行气动膨胀——商标是脉动PA(C)K(TM)——对在进行填充之前将袋和包装盒撑开成为三维的形式起到了一定的效果或者说至少起到了辅助的作用。一种(时间/振幅)受到控制的连续的或者间断的单气动脉冲或者脉冲流也因此而出现。
所述的JERRIBOX(TM)容器对装配、撑箱以及物料的填充提出了挑战,因此传统的撑箱装置不做一些改进就不能对收缩的JERRIBOX(TM)容器进行操作。申请人为了使处于收缩状态的纸盒内部的收缩袋子能够撑开并进行填充已经发明了再装配撑箱装置和定制的机械。
为了在加注管上使用特别是带有插入或者浸没机头的罐装机,一定要避免凸出的袋子管嘴在袋子变形和收缩的时候落入设在袋子外面的纸盒里。申请人设计的设置在袋子颈部与纸盒孔之间的套环能够限制住袋子颈部并阻止袋子颈部关于纸盒在轴向移动。
袋子的定位
袋子在纸盒内的角度定位或者指向也是一个重要因素,尤其是对于矩形袋子来说。在袋子的颈部与纸盒之间设置一套环,对于袋子的配置来说可以体现出袋子与套环、以及套环与纸盒之间的相对位置。轮廓形状互补可以进行相互配合,比如矩形的套环和纸盒孔的轮廓可以阻止套环相对于纸盒旋转。由于袋子颈部上设的是螺纹密封紧固装置,所以将袋子设置成抗旋转或者抗扭的是理想的。
发明内容
根据本发明的其中一个方面,一种BIB纸盒包括袋子定位保持套筒或者套管,套筒设置成一个紧凑的模块,在其上设置或者夹持有从纸盒外面插入到(预先成型的)纸盒纸板孔内的袋子颈部。
定位和抗扭
一个可选的特征就是轮廓形状互补的相互配合的套环和颈部。一个实施例就是锯齿状的套环孔与沿径向有凸出部的袋子颈部。这些凸出部可以方便的设置在袋子颈部环的周围来与套环孔的圆周或者从套环孔的圆周上伸出的凸缘相互作用。
这些组件是配套的并且是预先制造好的,带有准备安装和展开的袋子。在套筒上可以设置一个袋子定位保持套环,例如申请人以前发明的,但是为了便于袋子的精确安装需要对袋子进行预先(收缩)折叠。
将预先收缩好的袋子插入到纸盒内要比把没有收缩的袋子插入更容易,而且也降低了袋子被扎破、撕裂或者穿破的风险。因此,这样一种套筒可以取代在纸盒撑开之前的袋子与纸盒的平面安装技术,也就是申请人构思和首创了一种技术。
外部的安装
套筒可以在纸盒的外面进行安装,基本上偏离了BIB的安装惯例。甚至是纸盒可以完全撑开并进行密封成为一个封闭的三维体,仅需要留出一个适合套筒插入的孔即可。因此,纸盒安装完成不必要推迟到袋子的安装完成后。
纸盒的轮廓
纸盒上的孔需要有平直的边以便与相应的袋子套环上的平直的边进行接触。一种矩形的孔和套环限制轮廓是比较方便的,但是其它的拥有平直边的多边形的形式也可以使用。
也可以设计轮廓形状互补的曲线轮廓,为了能够达到相互配合、保持、定位以及抗扭作用需要考虑几何外形。
预先成型的纸盒孔
纸盒孔是用来容纳套筒的,更确切的说是用来容纳套筒上的定位保持套环,它要预先成型。所以,纸盒孔可以在拉长放置的扁平条状二维纸盒半成品被折叠变成三维封闭纸盒之前在其上模切掉一部分而成型。
纸盒孔穿孔之前的划线
如果选择孔的预先成型,可以在纸盒的纸板上先穿出带有小孔的纸盒孔轮廓线。这样就初步地将纸板局部的壁厚减薄强度削弱,从而便于在套筒用力插入时就可以穿出一个孔来。顶部翼板与侧壁相交的边是一个关键的位置,为了避免破坏这条边的刚度,在正交的纸板表面上设计了孔的边界线。
推入配合的袋筒嵌入
特别是对于BIB,一个装配好的封闭的纸盒,袋筒的嵌入是通过推入配合以及具有卡扣作用的轮缘边上的保持凸缘来完成的。
易损坏的收缩袋捆扎线
套筒的特征是将收缩的(比如手风琴状的)折叠袋包在一种易损坏的或者能够破裂的套、包裹物或者(比如薄纸)袋内,并且定位保持套环夹在后颈部,可以选择在够破裂的套、包裹物或者(比如薄纸)袋上设置边界捆扎线。
在套环边界内的袋子
收缩的袋子可以设置在套筒套环的边界范围内或者是套筒底座上直立的轮缘覆盖区域内,或者是设置在套环托板的下面。该收缩的袋子应该不受周围临时性的包围构件的限制,在比如物料填充时,或者先进行气体膨胀然后进行物料填充时能够自由的展开。结构紧凑的预先装配好的套筒对袋子起到了保护作用直到袋子在纸盒内部展开后,这种形式的套筒更容易运输、储存和装卸,非常适合于自动化的机械装配线。
套筒的封装
预先装配好的套筒可以直立叠加起来放在一种网格布置的纸盒托板内,利用机械臂就可以容易的抓取和放置。可以使用一种鼻构造的塞子穿入到套环内,更确切的说是穿入到袋子颈部的孔内,或者使用合适的吸盘将选好的套筒从存货托架上吸取下来。在袋筒通过比如机械抓取-放置臂被机械化的嵌入之前,一个标准的撑箱机可以完成整个纸盒的装配、撑起、端部翼板封合、边界胶条密封和/或纸板的粘合。
抗扭固定
袋子的颈部或者管嘴必须固定以抵抗用来密封的螺纹密封帽的安装和旋紧,否则颈部连同袋子就会被扭曲变形。这就需要袋子与箱子之间进行相互配合。套筒,或者更确切地说是套筒上的套环部分拥有一个容纳袋子颈部插入的孔。
套环孔的边缘轮廓可以设计成微微纵向隆起,可以与带有螺纹的袋子颈部进行弹性可变形的卡扣配合。套环孔竖立边缘上的粗糙的圆周分割或者锯齿形状和与之互补的设在袋子颈圈上的凸缘或者至少是径向上的凸起进行相互作用或者配合。
套环孔上的切口与袋子颈部上的凸缘或凸起的相互啮合形成了抗扭的作用,同时矩形截面的套环边缘与矩形的纸盒孔之间的相互配合将套环固定在纸盒上。因此,总的来说,在带有螺纹的密封帽进行旋紧的时候颈部的旋转得到了阻止。套环孔上的竖立构件以及袋子颈圈上的凸缘也可以在有向下的负荷时,比如填充机机头的突然下落,阻止袋子颈部向下缩进。
袋子套环的附连与集成
袋子的颈部与套环在进行袋子生产的时候可以是相互附连的独立元件(带有比如经过加工的套环孔和袋子颈部)或者是集成(例如是整体模制成型)在一起的。附连的形式便于套环和收缩在后面的袋子预先装配成一个紧凑的袋筒的形式。另外一种构造是为了使纸盒牢固和便于操作可以与套环集成在一起。
集成的夹持件
理想的套环应该有一个与之集成在一起的为了与纸盒纸板边缘相互作用的定位夹持件。夹持件的配合可以是通过套环壁和/或纸盒纸板边缘的弹性变形而形成的弹性配合。
整体型套筒组件
套筒作为一种整体型的组件因此可以夹持(比如带有正向的卡扣配合)在纸盒壁上的孔内。
凹入的托板轮廓
可以采用申请人的申请PCT/GB2004/002609中的带有插入的纸袋颈部或者管嘴的凹入托板。该托板可以用来保存溢出的物料以及保护局部的纸盒壁。在上述的PCT申请中,提出了将袋子颈部和套环集成在一起并将袋子从纸盒的外部进行安装的设计。
在本发明中对组件中的包裹物、定位以及保持设计进行了改进。一种在原位置上设有袋子的托板套环可以保护整个矩形的纸盒轮廓,其上的溢出物料保存挡板在初始填充的时候和后来用户倾倒的时候可以作为防溅挡板,因为纸板材料的纸盒有容易被水弄湿的弱点。
收缩折叠袋+套环
预先包裹的袋筒
在一种特殊的结构中,预先收缩在易破裂的(纸质)外包裹物内的袋子拥有一个与定位套环附连在一起或者集成在一起的颈部。这种预先装配成一个整体的组件是为了准备装入到纸盒壁上,比如顶盖密封翼板和/或侧面纸板上的孔内。
预先嵌入
这种预先收缩好的袋子以及附连在一起的定位套环可以预先嵌入,也就是在袋子膨胀以及物料填充之前嵌入到纸盒内。本发明中设计了一种“整体”嵌入到一个比传统的BIB纸盒(袋子颈部)孔更大的孔内的形式。在一些变形的实施例中,通过套环和纸盒翼板之间的相互配合,(套筒的)嵌入可以与纸盒的闭合步骤一同进行。
在最初的纸盒撑开和封闭的时候可以将顶部翼板(部分地或者完全)打开,以便在纸板闭合以及密封之前与套环进行相互配合。可以采用一种所谓的“塌陷锁定顶部和底部”纸盒端部翼板设置。对于将预先粘好的纸板与彼此的翼板(盖板和覆盖层)进行粘结可以通过手工的或者简单的机械操作来完成。
盖板锁定
套环本身可以作为纸盒(顶部翼板限制)的盖板或者锁定装置。这种盖板可以辅助甚至是代替传统的纸盒翼板密封技术,例如利用胶带或者粘结剂粘合。
纸盒的重新配置
纸盒的结构可以在传统的端部翼板密封的基础上进行重新设计。
套环-纸盒的配合
因此,套环与开口的翼板之间的相互配合可以被套环与纸盒壁上孔的相互配合来取代。插入配合可以选择使用比如偏转、滑动和/或旋转插入的方式。
单向嵌入
单向插入方式是理想的,因为它可以防止套环由于振动、操作以及袋子膨胀力而偶然发生的向上脱开和向下陷入。比如在油漆工业中进行的剧烈的混合摇动就是其中的一个例子。一种不具有明显过盈量的不可逆的插入物可以作为一种堵塞物来保证密封。
制造-模制
对于套环的制造,虽然可以使用低成本的(模具)真空成型方法。但是对于精细成型,例如带有集成的夹持件的套环,需要使用注塑法成型。可以在普通的模具中加入更进一步的构造特征,但是不会增加额外的成本。对于长远的趋势,注塑法成型可以允许在例如套环和袋子颈部上集成更多的精细特征。
回收
在BIB容器使用后准备废弃的时候将各个元件拆卸下来和/或打开并进行分离这样有助于回收。因此模制成型的套环和袋子应该是同一类可回收塑料并且能够容易的与属于另一种类的纸盒本体分离。
套环(夹持件)定位
理想套环的特点是应该设有与纸盒纸板或者纸板边缘相互配合的定位夹持件。
离散夹持件
可以使用离散的单个夹持件,比如带有弹性楔子或者卡销的插入件。通过将纸板边缘暂时的弯曲就可将锯齿状的悬置的舌片、钉齿或者嵌钉单向的插入到与之外形轮廓互补的纸板孔内,但是由于插入后与纸板的下表面有接触制约作用所以可以防止脱开。
边缘夹持件外形
边缘可以选择采用分段的或者连续的弹性可变形的外形。这种外形在插入到纸盒纸板上的安装孔的时候弯曲变形,插入后它的回弹作用使其与纸板的内表面存在接触制约作用从而可以防止脱开。这种弹性可变形的边缘连续的设置在整个夹持件的周围或者沿着夹持件的侧边分段设置。
伸缩底板
套环上的伸缩底板可以设置成一浅型托板,在托板的周围设置竖立的侧壁并在侧壁的上端设有凸缘或者唇缘,一种圆锥形的塔板轮廓可以进行弹性伸缩。为了从纸板孔插入或者定位-保持,可以向外或者向里交替推动这些侧壁使它们在一个(不稳定的)平面的两侧进行来回伸缩以达到一个稳定的状态。
柔性袋
收缩的袋子预先设想是一种柔性袋(壁),在进行卷起和/或折叠时不会永久变形或者损坏并能恢复到原来未进行卷起和/或折叠时的形状。
枕形袋
可以使用一种形状不规则的所谓枕形袋,这种袋在容积上以及其外部轮廓与设在其外面的纸盒的内部轮廓相适应。如上所述,矩形袋也可以使用,这种袋子的接缝限定了一个预先受到限制的与纸盒的容积相适应的外部轮廓。
卷起/折叠方向
袋子的卷起或者折叠的轴向方位可以采用横向的和/或围着袋子颈部轴的。袋子的定位可以通过在纸盒的密封中去调整套环的方位和保持力来方便的实现。也可以使用手风琴形式的或者顺序相互叠加的折叠方式。多个分别与袋子颈部轴交叉和/或重合或者平行的折叠轴的结合从而累积成为一个紧凑的套筒的形式。但是这种套筒是很容易以一种比如降落伞的方式打开——在没有缠绕的情况下——成为一种没有阻碍的、完全展开的形式,以准备进行物料填充。
纸盒的设置
从外部可以插入的袋-领套筒被固定在纸盒顶盖上。因此,开口的顶部纸盒翼板可以被一种延伸的覆盖物取代。可以选择适合套环固定的多层顶部翼板设置,比如袋筒插入一个平面后紧接着还要插入另一个平面。为了保证整个纸盒的密封,可靠的做法是在袋筒定位好后对顶部和/或侧部翼板的接缝进行胶结。袋子的膨胀可以设计成有助于纸盒(顶部翼板)密封的方式,也就是填充好的袋子的一定比例的重量可以通过颈部定位领传递到顶部翼板上。套环本身也可以设置成有助于纸盒(顶部-侧部)纸板密封的形式。
颈圈各部分的配合
可以在颈圈上设置几个离散的外形轮廓与颈部排出口周围的外形轮廓互补的部分以便于在安装于伸出的颈部排出口周围时进行相互锁定配合。
套环槽的滑动配合
纸盒纸板的边缘可以从套环边缘上的槽横向滑动插入。槽的深度应该适合任一种硬质或者瓦楞纸材料的纸盒纸板。槽壁对插入的纸盒层保持一种合适的弹性作用。
开口的/合页式的套环
开口的和/或合页式的套环设置便于安装并且有助于纸盒的密封。
易损坏的裹束带
可以在收缩的(卷起的和/或折叠的)袋子上缠上裹束带,比如胶条、带子或者绳索,以保持袋子收缩的状态直到在袋子展开之前或者展开的时候被割断或者撑裂。一种“自行损毁”的带子、或者整个袋子包裹物或者护套,也就是在有目的的对袋子进行膨胀时产生的袋子的膨胀载荷的作用下会损毁(例如断裂或者破裂)的带子、或者整个袋子包裹物或者护套可以对膨胀前的收缩的袋筒起到保护的作用。
护套的样式
一种套筒或者环状护套适合于沿着袋子颈部的轴卷起的柱状袋。通过气体膨胀的方式就可以使这种约束破裂或者断裂,而且不会对袋壁本身造成破坏。
膨胀的袋子与开口套环的相互作用
袋子的膨胀可以对开口套环的装配起到加强或者紧固的作用,比如袋子膨胀后其顶壁会接触到并顶住套环的下侧,从而可以阻止套环的折叠或者塌陷。因此,例如,膨胀的袋子的顶壁端面接触到可伸缩的圆锥套环底板并推动底板使套环壁向外翻出来以与纸盒顶部纸板/挡板边缘达到稳固的定位。
预加张力的袋壁
可以设计在袋壁上预先施加张力或者偏压以使袋子本身具有卷起或者收缩折叠的趋势或者为了保持一个随时可以用来安装的开口套环可以预先对袋壁进行配置。也就是说,在袋子收缩成为一个紧凑的封装体的过程中还伴有套环元件的(再)配置。
残余物料的排出
一旦袋子内物料已经被排出,此时袋子仍然留在纸盒内,可以将袋筒取下来然后将袋子卷起和/或折叠来进一步排出袋子内的残余物料。带有永久性存储容器的袋子或者将袋子调整回收缩的状态来进行物料的排出,此时袋子已经不再作为临时存储容器了。这种设置可以在最初袋子制造的时候通过不同的局部热处理和/或袋壁的伸展或者加厚来完成,比如从一种连续的管子,或者利用一种加热工具进行的快速成型处理。
平面封装
在操作上,收缩的袋筒以及未撑开的纸盒可以被送到一个填充工位上。这样就减少了所谓的“入站补给”以及将局部堆料场的需求降到最低。袋筒适合于不同形状和尺寸的纸盒,这样也简化了对库存的要求。
纸盒衬里
袋筒与纸盒的衬里相配,所述的衬里是在纸盒最初撑开的时候,并且在纸盒端部翼板封闭和袋筒安装之前插入到纸盒里的。
被夹持的套环
被夹持的套环能够使袋筒在运输中产生的振动干扰下保持在适当的位置并且对填充好的袋子由于重力作用在纸盒内向下拖动袋子的效果起到辅助作用。因此,袋子设在纸盒基础之上并从嵌入到纸盒顶部的套环上悬吊下来的这种结合保证了袋子的展开并且保证套环处于适当的位置。
偏置的坠重
可以在袋子上附设一偏置的坠重,比如在袋子的底部边缘上,这样可以有助于袋子的展开。其中的一个例子就是设置一密致材料的平板,或者甚至是单层的或者多层的纸盒壁材料。坠重的轮廓应该与纸盒内壁的轮廓一致,这样可以有助于袋子与纸盒的校正。圆角形式的边缘可以防止坠重与内壁之间的摩擦。坠重的特征是在于能使袋子成为缓冲袋或者枕形袋以用来吸收和减弱来自纸盒上的冲击载荷。
夹在坠重下面的空气可以作为缓冲阻尼来吸收或减弱由于袋子的膨胀或者物料填充而突然产生的冲击载荷。在袋子展开的时候可以使用一种能够打开的构件设置在纸盒内部,例如一种具有向上/下折叠盘边的垫板。这样就可以保持袋子与纸盒的相互位置并且可以防止袋子与纸盒摩擦。
总成本
总体上袋筒提供了可与传统的BIB结构和刚性壁五加仑装的汽油罐(jerrycans)相竞争的低的制造和安装成本。
术语-套筒-套管
在此使用的术语“套环”包括分立元件或者是与袋子颈部集成在一起的形式。
附图说明与具体实施方式
实施例
下面根据本发明对带有抗扭作用的袋筒的一些特殊实施例进行说明,仅仅是参照附图来进行举例说明。其中:
袋筒
图1A到1C表示了本发明的袋筒逐渐从初始的卷起并绑在一起的形式到完全展开或者至少是打开的过程。袋子是在插入纸盒后填充物料的时候被完全撑开,如图3C所示,也可以选择利用充气的方式使袋子膨胀起来;
图1D表示了另一种关于袋子颈部轴线折叠卷起的袋的形式以及盒子、包裹物、套环或者护套形式的临时封装物;
一种特殊的实施例就是一种纸袋,在其上可以设置穿过纸袋颈部的预备充气装置来使纸袋展开。
图2A和2B表示的是图1A-1C中袋筒的套环安装到撑开的预先装配好的纸盒上的过程,套环穿过纸盒上的预成型孔刚好嵌在纸盒上。
安装可以完全在已经装配好的、撑开的、密闭的、密封好的纸盒外面完成。
可以选择将套环从预先闭合的纸箱的顶部上留有开口的翼板的一个自由边上滑动插入,如图10C所示。
图3A-3D表示图1A-1C中的袋筒的连续的安装过程,在袋子的颈部或者管嘴上设置有密封盖并由螺纹紧固(通过设置抗扭装置来进行抗扭或固定);
图4A-4D表示在套环上设有预先收缩好的袋子的袋筒,在袋筒的套环上设置有多个分散的(边缘)可以弹性变形的定位夹持件;
进口端是锥体的鼻形夹持件可以轻松在单方向上插入,但是末端上的肩部可以阻止其意外脱出。
图5A-5D表示袋筒的套环上设置的与图4A-4D的保持部相似的另一种夹持件;
图6A-6D表示袋筒套环上一种连续的圆周边缘的夹持件的侧壁和边部轮廓;
图7A-7D表示袋筒套环上一种与套环的圆周凸缘结合在一起的多个分散设置的弹性夹持件;
图8A-8D表示沿袋筒套环设置的凸缘作为袋子封闭边界壁;
袋子的外形可以设计成与边界壁的裙部相适应的形式(比如,在局部上收缩直径),这样在袋子展开的时候,就不会阻碍袋子的展开或者使袋子向倾斜的方向展开。
图9A-9D表示的是一种旋绕的、多层收缩折叠袋叠加的能够对袋子的直线展开进行偏置的袋筒;
图10A-10C表示了一种袋筒,该袋筒的套环边缘带有与定制的纸盒的顶部翼板和侧壁结构相配合的(滑动插入)槽;
图11A-11G表示了一种袋筒,该袋筒的套环边缘带有与另一种和图10A-10C相似的定制纸盒的顶部翼板结构相配合的(滑动插入)槽;
图12A-12F表示了一种袋筒,该袋筒带有套环定位件和推合锁定片;
图13A-13C表示了一种袋筒,该袋筒带有可以变形的(伸缩)内壁作为套环保持部;
图14A-14I表示了一种柱状桶结构袋筒,该袋筒在一个鼓形的套环内具有收缩袋容腔,鼓形套环上具有悬挂锁定装置和锚定片。
图15A-15E表示了一种桶形或者鼓形袋筒,该袋筒具有回弹作用的凹陷/弹起套环用来限制袋子的颈部;
图16A-16D表示了一种与小型浅鼓形盖状袋筒装配在一起的桶状或罐状纸盒,该纸盒具有比较大的物料进入口;
图17A-17C表示了机械化的袋筒的安装,通过一个自动的“抓取-放置”机械臂将带有物料供应管和/或充气装置的袋筒放入纸盒顶部的孔内;
抗扭装置
图18A-18D是定位-保持套环与袋子颈部对于袋筒的安装中的相互抗扭(以及防落入)作用细节放大图;更具体的说,
图18A表示袋子颈部从套环的下面插入的局部正视图;可以明显的看到与套环孔边缘的竖立构件相互作用的颈部保持件和推力环,从图18D可以看到更多的信息;
图18B是沿图1C中的B-B’的局部剖视图,其中图18A中的袋子颈部和套环被安装在纸盒顶部的凹陷处;
在此描述的纸盒壁是对套环起支撑的作用,但是为了使纸盒孔与套环覆盖区域相对应可以省去,套环的覆盖区域设置在套环上对套环孔边缘之间的区域起到自支撑的作用。
图18C表示了图18A和18B中安装好的套环与袋子的俯视图,在图18A和18B中表示了套环孔的纵向剖面图;
图18D表示套环保持部的局部放大图,所述的保持是通过颈肩部和颈部与凸缘之间的辅助抗旋转部位啮合实现的;
袋子在纸盒内的预插入
图19A-20B表示袋子作为收缩的扁平的折叠夹心在纸盒内的预先安装,先于定位与保持套环的安装,该套环是从纸盒壁的另一侧安装到插入的袋子上的,这种安装方式可以代替袋子在袋筒内预先收缩折叠的安装方式。
目的是为了表明这种在套环与袋子颈部之间的抗扭特性有较宽的适用范围,即对于预安装的袋和收缩的袋筒形式均适用。
这同样适用于一种袋,无论是否已经表示出来,如带有自由表面的或者扁平封装的,或者预收缩的袋都可以从纸盒的里边插入,更精确的说就是从在顶部留有开口的平板的内表面进行插入,这种袋带有一个保持套环,将在后面提到。
上述限制条件在上下文中均适用...
图19A-19C表示与一种收缩的处于扁平状态的纸盒包装相关的袋子的插入和套环的安装过程;
更具体地说,
图19A表示一种收缩的扁平的——虽然没有卷起或者左右折叠——袋衬里,该袋衬里不带有封闭帽与一个未撑开的纸盒包装并列在一起;
图19B表示一种未撑开纸盒套筒包裹物;
图19C是图19B的局部细节放大图,表示了定位与保持套环的安装,然后袋子的颈部就会从纸盒顶盖孔伸出,套环就将纸盒与袋子相互连在一起;
图20A和20B表示带有安装好的扁平——但不是紧压折叠——袋子的未撑开扁平纸盒的全装配过程;
图19A-20B所表示的袋子与纸盒的这种啮合可以由前面在图1A-17C以及后面的图21A中所示的预收缩袋筒来代替;
更具体地说,
图20A表示带有螺纹的密封帽和与之邻近的伸出的袋子颈部;
图20B表示封闭帽的通过旋转螺纹进行的装配和旋紧,同时也表示了套环的装配,在套环内有袋子颈部与套环上纸盒孔的相互配合(抗扭配合);
现回到袋筒的形式,各种袋筒和纸盒结构以及与之相应的配置将在图21及其以后的各图中进行探讨。
图21A-21E表示了袋筒的装配,包括从套环的安装到收缩折叠袋的布置,为了能够安装进纸盒的孔内袋子的外部使用易断的带子缠绕;
更具体地说,
图21A表示套环与缠绕好的收缩折叠袋已经装配好的视图,省去了密封帽,为了能够清楚地显示出在袋子颈部与套环孔上的起抗扭作用的啮合轮廓,省去了密封帽;
图21B表示为了使缠绕的折叠袋与套环之间的啮合而进行的相互调整视图,也就是套环要安放在袋子上;
图21C表示预先装配好的袋筒与纸盒孔的并置在一起的视图;
图21D表示袋筒安装在纸盒上的视图,并带有密封帽的安装(虽然这最终并不能保证后来的物料的填充);
图21E表示了一种变型的套环孔以及袋子颈部与之相应的配合轮廓,这种颈部孔可以唯一确定袋子的角度取向;
因此套环孔上径向的狭槽正好对应于袋子颈部上凸起;
图22A-22H表示袋子(颈部)和套环相互牵制的袋筒上的袋子的折叠和包裹过程;
更具体地说,
图22A表示的套环、易断的裹束带以及袋子(颈部)并置在一起的视图;
绕在颈部孔周围的裹束带有一个固有的弱点就是易损坏——但是在此将其弱点作为优点是为了在袋子膨胀的时候它可以及时断裂;横向径向的断裂线在图中用虚线表示,当然在穿孔以前可以表示成带状的形式;
图22B表示套环、袋子颈部以及平铺的袋子之间的啮合;
图22C表示袋子最初沿与袋子颈部相切的线进行的纵向折叠;
图22D表示随后的下层的折叠袋片沿与袋子颈部相切的线进行的反向的折叠,此处与袋子颈部相切的线与图22C中的折叠线之间的距离是袋子颈部的直径;
图22E表示的是进一步的纵向折叠以形成一条宽度与袋子颈部对应或者接近袋子颈部的带;
图22F表示已经纵向折叠好的袋子开始的横向折叠,进一步的折叠仍然按照倒转折叠的方式以便形成图22G中的压紧的相互叠加的袋片或者象书页一样的折叠袋;
图22G表示包裹收缩折叠袋的裹束带的合拢;
图22H表示通过对重叠边的捆扎和/或胶结实现裹束带的连接;
图23A-23D表示另一种袋子的包裹形式,其中使用一硬质板套筒作为包裹物,这种包裹物在其破裂以及袋子被释放的时候可以对袋子有一个合适的展开偏置和引导;
同时,更结实的硬质板裹束带可以安装在袋子与颈部环之间,就像图22A中的那样,这种设置在袋子本体上的硬质板可以分散袋子壁上承载的负荷;
更具体地说,
图23A表示已经折叠好的袋子与带有折痕的下托板的并置图,其中在下托板上设置有胶带条;
图23B表示包裹在袋子周围的下托板末端的对接并嵌入袋子颈部环的下方;
图23C表示装配好的袋子对应于纸盒孔的插入;
图23D表示起偏置作用的硬质板在释放后袋子的展开,释放后的硬质板附着在袋子的底部从而对袋子的打开起到了促进作用;在这种情况下,这种下托板由于侧壁的打开而扩大,从而占满了纸盒的内部,因此可以帮助引导袋子的移动;
图24A-24B表示多个袋筒安装在一个共用的纸盒上的情形;
这种形式的袋筒能够用在需要附加物料的情形中,比如用在促销活动中,用在消耗品上;更具体地说,
图24A表示在纸盒上相对设置的双袋筒的形式;
图24B表示在一种分割纸盒或者拼装形式的巢形纸盒上设置四个袋筒的形式,在这种情况下,这些三棱体被紧缩的包裹在一起用来保存,直到使用的时候才拆开;
纸盒中装的不同的物料可以通过在纸盒上做标记或在纸盒上进行说明来分辨;
图25A-25E表示袋筒在不同形状和尺寸纸盒中的不同的设置;
更具体地说,
图25A表示袋筒配置在一种在边缘上对颈部进行横向定位的纸盒上的情形,而不是颈部向上的情形;
图25B表示配置正好与图25A的配置相反的情形;
图25C表示一种内凹轮廓的套环设置在一种高的薄壁纸盒上的情形;
图25D表示一种三角形轮廓的套环设置在一种宽的浅箱型纸盒的纵向边缘上的情形;
图25E表示套环设置在一种高的细长形的纸盒的顶部边缘上的情形;
图26A-26D表示多袋筒位于一共用的纸盒内的变型形式,其中各个袋子颈部共用一个套环;
更具体地说,
图26A表示一种双袋筒并排布置的情形;
图26B表示三袋筒呈三角形布置的情形;
图26C表示三袋筒呈并排布置的情形;
图26D表示离散布置的双袋筒具有各自的设置在纸盒相对两端上的套环的情形;
图27A-27C表示多种变化的纸盒形式;
更具体地说,
图27A表示的是具有多边形——图中表示的是六边形——截面形状的纸盒;
图27B表示的是具有三角形截面形状的纸盒;
图27C表示具有半圆形截面形状的纸盒;
图28A-28D表示鼓形、桶形、罐形的纸盒形式,其中均带有广口的颈部,这些广口的颈部完全占据纸盒的顶壁;
更具体地说,
图28A表示纸盒的成型,这种成型是通过将纸板沿着底部托板和袋筒进行包裹而完成的;
图28B表示依图28A的形式装配好的纸盒,其中设有一局部颈部来替换可拆卸的端部纸板;
图28C表示一种可翻转的顶盖来代替图28B中的顶盖;
图28D表示一种圆形的顶盖来代替图28B和28C中的顶盖用于图28A中的包裹好的桶形容器;
图29A-29B中表示申请人在CARDOARD BOTTLETM中标明的各种柱形纸盒;
更具体地说,
图29A表示狭长柱状纸盒的部件分解图,该纸盒具有对置的设置有袋筒的端帽,用于在两端可以选择对两种物料进行填充的情形;
图29B表示图29A的已经装配好的纸盒,其中一个的端盖露出,另一个是一种堵盖用来对单一物料进行包装;
图29C表示一种鼓形纸盒的变型,具有两个设置有袋筒的端帽用来并列布置各自的分离的单个物料袋;
这种配置可以实现附加的物料的填充,例如红和白葡萄酒(DUO VIN(0)TM或者DEUXVINTM);
图29D表示图29C的已经装配好的鼓形纸盒;
图30A和30B表示不同深度的鼓形纸盒,例如是图29A-29D中的纸盒,其中共用的袋筒配置在与之适合深度的纸盒内;
更具体地说,
图30A表示一种鼓形纸盒的半透明视图,纸盒内的袋子是手风琴形式的收缩折叠状态,纸盒内袋子的容量小于其最大容量以适应浅鼓形纸盒的深度;
图30B表示一种较深的鼓形纸盒,象图30A中的那样,袋子延伸到鼓形纸盒的最深处;
因此,袋筒直径可以伸缩的膨胀量可变的袋子可以适合多种不同深度和体积的鼓形纸盒,比如适合于0.5升、1.0升、1.5升和2.0升容积的水或者牛奶、果汁、酒等液体的包装;
图31A-31C描绘的是一种套筒是卷起来的鼓形纸盒结构;
更具体地说,
图31A表示一种装配前的平铺在一纸板上的带有对置端部的袋子,对置的端部一端是一个颈部环,另一端是一个堵盖;
图31B表示袋子和纸板沿着直立起来的相互定位的套环和端盖的共有卷动轴线的开始卷动的情形;
图31C表示外壁边缘通过胶带密封或者粘合的方式装配起来的筒管;
最初的扁平形式的袋子和纸板可以叠加放在一个盒子里以便准备装配;
图32A-32C描绘的是一种可以翻盖的袋筒;
更具体地说,
图32A表示的是一种设置在颈部环上的自封闭铰接盖的侧面图;
图32B表示关闭的可翻起顶盖凹入到浅套环托板内的情形;
图32C表示图33B中的可翻起顶盖关于很小的合页连接处打开的情形;
图33A和33B表示的是在袋筒上实施的拉环形式的密封;更具体地说,
图33A表示嵌入套环托板内的密封环;
图33B表示拉开的密封环;
图34A和34B表示的是一种半圆形的翻盖,其中顶盖可以绕着边缘的密封处翻起;
更具体地说,
图34A表示顶盖打开的情形;
图34B表示顶盖关闭的情形;
图35A和35B表示套环与袋子颈部结合在一起的结构;更具体地说,
图35A表示的是另一种传统的整体模制成型的、回旋折叠的呈漏斗形状伸出的袋子颈部;
图35B表示图35A中漏斗形状的伸出部翻开后形成一个圆形套环的情形;
套环作为纸盒壁
从图28A-D、29A-C、30A-B以及31A-C可以看出,袋筒与纸盒之间的区分界限不是很明确。因此袋筒,更确切地说应该是套环可以作为或者代替纸盒的端壁。这将纸盒的结构从传统的纸板折叠封装的壁板式构造脱离出来是很重要的,因为由(套环)端盖的相互配合插入到纸盒壁内并结合胶带对边缘的密封和粘结就可以代替纸盒的端板。从而在此使用的纸盒这一术语应该广泛地解释成还包括本发明中引入的过渡或者拼接的形式。
延伸的套环结构可以作为纸盒的侧壁,也就是不单作为端壁密封板。图28-31中任一形式都可以作为示例,除了图29B中的比较特殊的“CARDBOARDBOTTLETM”形式。一个示例包含在图29B1中。
参照附图:
本发明的附图采用的图解式的形式,比较简单,相信不需要过多的详细说明也容易理解,超出了一般的原理概述并带有元件列表。
一种装配好的JERRIBOX(TM)BIB容器10,如图2B和3D所示,特征在于外部纸盒14包裹着内部袋衬里11,具有一伸出颈部或者管嘴13被一定位和保持套环12夹持住。
套环12用来定位——以及在本发明中还用来保持——在纸盒14上的孔内。因此套环12在构造上相当于插入到袋子11与纸盒12之间。因为套环12现在被与预先收缩的折叠袋11结合在根据本发明中所述的袋筒12中,所以整体上袋筒20与纸盒12是相互作用的。的确,就像后面将要描述的,袋筒20能够替代另一种纸盒的(侧面的或者端部的)壁板。
容器10是由预先制造好的组件或者子装配件装配而成。本发明中一个主要的子装配件是所谓的袋筒、膜盒或者盒式组件20,结合一个位于套环12内的压紧收缩的折叠袋11。压紧的意思是袋子11被折叠成一种规格21位于套环12的基底面、覆盖范围或者包围范围之内。袋子11和套环12上的任一部分位于临时的在外面起保护作用的封闭体或者包裹物内,例如一种纸带90(为了使图形透明在大多数的图中已被省去)。
值得考虑的主要安装是袋筒20通过从预先安装好的纸盒14外面的插入安装。传统的BIB是将预先填充好的袋子从已经部分安装好的纸盒的顶部开口放入。早期的提议是使袋子与纸盒的接合,甚至是在装配之前将二者预先结合(粘合)在一起。现在已经实现了袋筒20脱离整个装置而单独生产从而简化了容器的装配。
袋筒20的特征是将卷起来的和/或折叠起来的袋子21放入容易损坏的包裹带90内或者可以选择利用(临时的)容易损坏的捆扎线22扎起来。多种卷起和/或折叠的使袋子收缩的方法都是可行的,例如图1A-1C中的横向(与颈部轴线方向一致)卷起,但是最好的卷起过程是被图22A-H详细描绘出来的。
图1D表示袋子关于颈部轴线的卷起,其中安装有包裹物、护套或者套筒的外部封装物。其它的袋子的收缩(折叠)形式将在后面进行探讨。袋子11因此保持一种紧压的状态21,这样容易操作和安装,直到准备展开的时候,也就是通过预先膨胀或者物料填充使袋子展开,但是这仅是在袋筒装入纸盒14内以后才进行的。
薄壁的袋子11具有容易扎破、刺穿或者撕裂的缺陷,但是当被收缩或者集聚——也就是卷起或者(翻转/类似手风琴形式的)折叠——成紧压的形式21后就是一个更加结实的聚集的‘整体’。因此,在紧压状态21下的袋子是一个结实的独立的元件,它的完整性不依赖于纸盒14。袋子的形式可以使用无缝的或者形式自由的枕形袋11。这区别于过去的胶结袋和纸盒外部纸板,例如GB959306中公开的形式。
套环12可以是通过保持凸缘、肩部垫环或者定位环被夹在或者控制在颈部13上的分立元件。也可以选择将颈部13和套环12集成制造作为袋子生产的一部分,形成一个单个的元件(连同悬挂的袋子),这是可以创造出来的。这种结合可以对套环12和颈部13进行自由设计,可以采取更多的变化形式。图35A-B表示的是一种成型的实例。类似的,可以将包裹带22与套环12或者颈部13或者甚至是袋子11结合在一起。
裹束带或者捆扎线22可以将包裹物上的载荷传递到袋子11的壁上,这样可以避免局部的压缩或者扭结。整体型的套筒或者套环同样适合。可以选择使用一种贯穿袋子外壁闭合线或者袋子接缝处的拉伸绳。
袋筒20的基本要素包括:袋子11、袋子的压紧状态21、套环12以及纸盒14,这些要素可以进行多种前面已经探讨过的变化,虽然这些变化没有完全体现在附图中,但是通过附图中集中的一些简单的形式相信通常情况下依据自己的理解连同元件表中的标注不需要详细解释也是可以明白的。
因此,图1A-1C表示的是一种基本的袋筒形式。
图1D表示卷起的袋子护套以及对于袋子关于颈部轴线(或者在颈部轴线附近)进行卷起而出现的不能同步展开所作的改进。
图2A-2B表示在袋子膨胀和填充之前将袋子装入纸盒的孔内。
图3A-3D表示一种安装程序。
图4A-4D表示的是对袋筒套环夹持装置,该夹持装置利用材料的弹性将袋筒套环夹持在纸盒孔内;
图5A-5D表示的是利用纸盒边缘的弹性对纸盒套环进行夹持的装置;
图6A-6D表示依靠纸盒边缘的弹性实现夹持装置与狭槽的配合;
图7A-7D表示带有悬挂紧固锥杆的套环凸缘,悬挂紧固锥杆插入到纸盒顶板上的孔内;
图8A-8D表示为了能定位在纸盒孔边缘而在套环边缘设置的连续的内曲轮廓,并且套环边缘向下垂直延伸以形成容纳折叠袋的空腔;
图9A-9D表示多层叠加的偏置折叠的袋子,以便于在袋子膨胀和/或物料填充时袋子能够向下和在横向上展开;
图10A-10C表示带有两条狭槽的袋筒套环嵌入纸盒顶盖和侧壁上将重叠的纸盒顶板覆盖住;可靠的是这样不用在套环上设置保持装置也不会造成纸盒边缘的过度扭曲;但是却可以实现纸盒的全封闭;
图11A-11G表示袋筒套环在纸盒顶盖和侧板上的狭槽配合,其中纸盒顶盖板的结构是一种变型结构;
图12A-12F表示带有套环锁定板的袋筒的定位,在锁定板上有穿过纸盒侧壁上的孔的锁定销;
图13A-13C表示弹性可变型的套环竖立构件,竖立构件上设有定位于纸盒孔的侧肩;
图14A-14I表示的是一种旋转定位保持的袋筒套环结构,其中具有悬置的片状凸缘联锁装置;
图15A-15E表示通过一个可伸缩的锥形环实现上下弹射的活动套环,其中还具有一个柱形的横向卷起的袋子;
图16A-16D表示一种桶形的BIB,更大直径的颈部占据了纸盒顶部大部分的面积;
图17A-17C表示袋筒的机械化的插入以及袋子的膨胀和/或物料的填充;
图18A-20C详细描绘了抗扭装置。
安装-操作
一种设置在运行轨道83上的轻重量抓取-安插机械臂81已经设计出来,它可以从零件存储装置,例如一种进料槽或者一种预先装好基料的存储架(图中未示出)中抓取预先准备好的袋筒20。可以通过颈部13或者套环12将袋筒20夹住,并且要制造一个连接到气压源的临时封闭连接装置以便为袋子的膨胀做准备。
选择好的袋筒20然后被运送到纸盒14处,通过平移和/转动(旋转)的作用将袋筒定位并插入到纸盒孔24内。
一种精确的气动充气装置应用到袋子11的充气和展开过程中,直到袋子紧贴住纸盒14的内壁为止。操作中可以对袋子的位置、方向以及展开程度进行控制。
袋筒的定位
袋子11的膨胀和/或填充对袋筒的定位有理想辅助作用。因此,比如袋子上端的肩部可以偏离套环的锁定位置,比如从下面偏离。
比较大的套环适用于桶箱(BUCKET BOXTM)型的容器,这种容器的入口孔的直径达到或接近纸盒顶盖的宽度。
图16A-D就是这种情形。
比较大的套环和入口孔对袋子的安装和定位具有甚至更大的控制力以达到符合要求的协调的配置。不仅可以采用带有螺纹的密封盖,也可以采用翻盖形式的密封盖等多种不同形式的密封盖,比如可以借鉴用户比较熟悉的与操纵件结合在一起的金属罐或者塑料盆或桶。
酒箱
一种带有调节阀的密封盖,例如可以代替酒箱上的开/关水龙头。可以设计一种随着袋子11的膨胀和/或填充而弹出的可以伸缩的颈部或者管嘴,因此,袋子11需要配置一个弹簧垫来支撑。一种圆锥形状的弹性套环竖立构件对夹持在套环上的袋子颈部有弹起或者拉下的作用。对于酒箱的使用来说,一个水龙头就够了。颈部的安装需要在纸盒顶盖的中部上配备中央分配入口。图15A-E就是一个例子。
抗扭
矩形的或者侧面扁平的套环12可以设置在纸盒顶板上的矩形孔内,为了实现抗扭的作用,在封盖配件上使用螺纹锁紧的封闭装置。
袋筒的包裹
对于单侧或者整体上很薄的袋筒来说,在安装前使用可剥落的(收缩的)包裹物比较可靠。容易损坏的片状包裹物在袋子无障碍膨胀以及展开/打开时要及时断裂。
夹持件或者把手
考虑到夹持件的负荷以及顶盖密封的可靠性,可以使用定位套环结合指状抓取器夹住袋子颈部或者穿到袋子颈部内以便于纸盒进行倾斜和倾倒。如果成本允许的话,可以选择利用凹入的但是可以拉起的活动把手与定位套环进行结合。把手或者指状抓取器的外形也可以体现在纸盒壁板上。
颈部/管嘴的配置
对于大容积的袋子可以将颈部或者管嘴偏向袋子顶部的一边进行设置,这样可以有助于袋子的从一边进行倾斜和倾倒。对于容积比较小的,比如用一只手就可以容易的握住的装牛奶或者果汁盒子,颈部可以设置在更靠中心的位置,比如或多或少地靠近纵向轴线的一边。
桶或者箱
对于比较短粗的容器,例如桶或者箱,适合设置更大横向尺寸的颈部和定位套环。如果顶部的开口和盖板的横向尺寸不是整个容器的基底尺寸,那顶部的开口和盖板的尺寸可能占有大部分的基底尺寸。因此套环在整个容器中可以成为一个更大的结构。
袋子接缝的处理
袋面加工(焊接)中的接合(加固)接缝可以与纸盒的角封或者纸板的接合协同处理。因此,比如可以将袋子的接缝在对接的纸盒角边缘之间进行对角处理。
袋子的定位+展开
袋子的定位可以方便地通过套环的定位实现,套环的定位是在套环12插入到与之对应的纸盒孔24内完成的,而袋子的展开是通过对袋子11进行充气膨胀实现的。套环12与袋子颈部13之间的啮合和定位表示在图18A-C中。
一种特殊的JERRIBOX(TM)BIB容器10,其特征在于包括设在外面的纸盒14以及包裹在纸盒14内的袋子衬里11,袋子衬里11上设有凸出的颈部或者管嘴13,凸出的颈部或者管嘴13被夹在定位保持套环12上。套环12设置成一侧敞开的浅型托板29的形式,其中设有竖立的环形侧面以及后壁27,在后壁27的上端环形边缘上设有覆盖在纸盒顶板25/23/37之上的凸缘28。因此,在覆盖在纸盒前壁纸板33上的前端凸缘之间形成了前开口的外形。这种前开口便于物料从颈部13倒出并且可以排掉沿着套环壁27而留在套环底板29上的溢出容器的物料。也可以选择用悬设的片状凸缘封接在纸盒前壁的上边缘上。套环底板29上的竖立构件17与颈部13的相互作用是基于端面保持凸耳、凸缘或者凸肩15来实现的。竖立构件17厚度的选择应与纸盒壁的厚度相适应,无论是实心的或者是加工成波纹状的。
纸盒14的特征在于在一侧上设有一插入式顶盖凹口。图18A-C表示一种设置在纸盒顶盖或者顶部台阶上的矩形开口34,其中设有向内凸出的凸缘85,该凸缘与套环12的托板轮廓相适应,没有伸到纸盒顶盖纸板(盖板)84之上。
袋子颈部13和套环12的抗扭特征可以明显的从图18C和18D中看出。在套环12上的孔16上设有扩口式的竖立构件,竖立构件上设有许多沿圆周方向分布的径向切口或者槽18以与设在颈部13肩部上的径向凸舌或者凸缘19相配合。
凸舌或者凸缘19与切口/槽18的相互作用还有助于套环12夹持在袋子颈部13上,并将纸盒壁夹在它们之间,从图18B可以清楚的看出。因此,这种在凸缘19和槽18之间的边缘式的相互配合是可行的。
颈部13与套环12之间的旋转错位以及夹持还可以通过竖立构件17与颈部凸肩15之间的相互啮合来实现。也就是说在套环12安装的时候可以将凸缘19与槽18暂时对正,在要对套环12进行夹持定位的时候就将二者错开。袋子11预先合适的扭曲然后再进行扭正旋转就足可以调整这种错位。也可以选择在套环12安装好后使用单独的锁紧环或者弹性挡圈(图中未示出)来与颈部13配合以使套环12保持在适当的位置上。
仅需要在颈部13上位于封闭帽的定位螺纹下的那部分颈部边缘上设置定位凸缘19。凸缘和槽交替设置在套环12上的孔16与颈部13上。锯齿状的或者犬齿状的颈部13与套环12上的孔16可以有效地相互配合和相互作用。
袋子11与纸盒14的装配顺序,并最终完成袋子颈部13通过定位套环12的夹持表示在图21A-21D中。图中并列表示出了预先折叠好的袋子11的颈部13,与袋子相应的设在纸盒顶盖纸板上的孔24。
纸盒14作为外部包裹物被预先组装好,折叠好的袋子11从其上的一个开口端插入。在申请人的一个同类型的专利申请中存在的另一种设计就是纸盒14包裹着一种卷筒式输送扁平袋11。
图19C表示套环12设置在预先成型的纸盒14顶盖纸板上的孔内,以便容纳并定位伸出的袋子颈部13。
图19A表示在未撑开的扁平封装纸盒12内的收缩的袋子11将被套环12定位并夹住的伸出的调整好的袋子颈部夹在袋子与套环之间,以便于颈部密封帽38(螺旋)安装。
图20A-B表示的是密封帽88的安装,虽然实际上直到三维撑开的纸盒内的袋子的物料填充完成后才装上密封帽。
因此,实际上,图21A和21B都表示的是撑开的并且填充完成后的三维纸盒。
原则上,预先装好的封闭帽88可以随同袋子颈部13一起穿过套环12上的在尺寸上可以让其穿过的孔24,因此就可以对封闭好的而不是开口的袋子颈部进行定位。依照上面所述的,将封闭帽88配置在传统的快速填充过程中,除去预先填充并进行再配置会成为附加的多余的步骤,尤其对于靠近填充工位的纸盒装配。可以安装一种临时的密封帽来防止袋子内部的污染。也可以选择设置一种临时的颈部盖封,在进行填充的时候将其拆下并丢弃或者刺穿,可以为装入的比如人们消费的物料,例如食用油保证袋子内部的条件。也可以考虑使用无菌袋。
图24A表示的是一种具有两个并置袋子的拼合物料盒,每个袋子具有各自的设在盒子相对边上的套环。这种配置可以用于盛放相辅产品,例如不同的果汁,或者红白葡萄酒。
图24B表示的是一种多个(图中是四个)拼合的BIB变型,其中四个具有三角形截面形状的盒子拼合成一个矩形的形式。图中的描绘和/或通过着底色可以清楚的分辨它们之间的界线,但是它们是在一个共同的邻接的纸盒外壳内。在使用中,如果要选择使用其中一个盒子可以将纸盒进行简单的转动即可。一种多头的填充管可以用来对各个盒子进行同步物料填充。
可以将一种分散的十字形截面的衬里设置在各个袋子之间,以便将它们相互隔开,同时对纸盒(两端)起到加强、固定以及支撑的作用。也可以选择将纸盒本身分割成四个分立的子空间(带有各自的内袋)并包裹在比如一种紧缩的包裹物内。同时,每个子空间上有专门的颈部和定位保持套环。
套环的位置可以偏离矩形断面,如图25A-25F中所示。套环12和颈部13要设置在适合物料填充和分配的位置。图3C表示出了多种流动的物料形式,包括——但不局限于——液体、凝胶剂、浆料、块状物、药片、胶囊、小球、颗粒、薄片以及粉末。经过试验,甚至是任何破碎形式的材料都可以,只要袋子的入口孔的尺寸和形状合适。因此,例如,可以采用相对于纸盒顶端更大比例的孔,以便于可以进行自由流动分配或者甚至是可以放入一个勺子或铲子。可以制造一种对袋子或者甚至是整个纸盒的局部进行挤压的装置,来减小袋子或盒子的横截面从而可以加速物料比如浆料的分配。
颈部/管嘴的设置
对于大容积的袋子可以将颈部或者管嘴偏向袋子顶部的一边进行设置,这样可以有助于袋子的从一边进行倾斜和倾倒。对于容积比较小的,比如用一只手就可以容易的握住的装牛奶或者果汁盒子,颈部可以设置在更靠中心的位置,比如或多或少地靠近纵向轴线的一边。
袋子接缝的处理
袋面加工(焊接)中的接合(加固)接缝可以与纸盒的角封或者纸板的接合协同处理。因此,比如可以将袋子的接缝在对接的纸盒角边缘之间进行对角处理。
多种混合搭配
以上描述的特征可以进行适合操作要求的多种混合搭配。在此也不可能详尽每一种以上所述的特征的置换或者结合。
在权利要求编号后的文字标题仅供参考,不作为权利要求说明或者保护范围的一部分。
多种变型形式
纸盒的结构
尽管比较显著的矩形的或者多边形的平边纸盒已经进行了描述和举例说明,就像从开始的平板材料比较容易制成的纸盒,但是也可以设计曲线形式的纸盒。一种主要的曲线形式就是圆柱形的包裹物,比如集成有袋子定位套环功能的塑料端盖。
甚至,全跨度的端盖就构成了纸盒外部的横截面的形状或者基底面的形状,通过可变间距来调整套筒的深度。这适合于多种不同外形的端盖,包括矩形的、多边形分割的、圆弧形、卵形的或者二次曲线形的。设在两相对的端盖之间的插入式套筒要比传统的纸盒结构更简单,用料更少或者可以减少材料浪费以及可以进行更灵活的装配。由一种连续的挤塑管可以提供理想长度的纸盒套筒。
也可以使用例如在TETRAPAK(TM)纸盒中使用的预先填充好的或者预先密封好的预成型管材料。连同一种可以密封的袋子,这样就提供了一种双重密封的方法,虽然这依端盖和插入式袋筒的密封啮合而定。
袋子-衬里结构
同样地可以考虑合适的不同形式的袋子或者衬里。同时,通常的附加袋和纸盒的形式被理想地用来增大内部体积或者容量,它们之间的不匹配的整合在一起会留出一个闲置的空间来作为其它用途。在一个实施例中,将附加的分离缓冲袋设置在纸盒与袋子壁之间来抵抗碰撞或者跌落造成的冲击。
联合
尽管前面表示的袋子和纸盒式独立元件,但是纸盒的纸板和袋子壁是可以结合的,或者局部上是可以联合的,或者甚至是集成在一起的。这种联合可以在相互装配的时候以及袋子膨胀或者物料填充之前。
套筒袋
袋子可以设计成中空的套筒形式,允许在套筒的内部和外部均设置纸盒,形成一种纸盒-袋子-纸盒的夹层形式。在对相关的元件配置进行夹持的时候,这种合成的夹层形式可以被膨胀或者收缩。袋子的颈部可以设置在纸盒壁的中央位置。套环可以设置成围绕在后颈部的导板的形式。这样有助于位于上面的储料装置将物料排入袋子中。因此,例如,可以发明一种油箱引流管形式的废机油容器以用来进行密封废物处理。
元件列表
图1A-3D及以后
10BIB容器
11袋子/衬里
12定位+保持套环
13颈部或者管嘴
14纸盒
15颈部凸缘/肩部
16套环孔
17套环边缘凸出竖立构件
18套环边缘锯齿:切口/槽
19颈部凸缘/凸舌
20袋筒
21卷起的/折叠好的袋子
22袋子包裹物
23包裹带
24纸盒孔
图4A-D
25纸盒纸板边缘(孔24)
26套环保持凸耳
27套环侧壁
28套环顶端凸缘
29套环基座/基底托板
30
图5A-D
31性套环壁凸缘/凸出
32弹性板边缘(孔24)
图6A-D
33(前)板边缘竖立构件(对应于槽36)
34外圆角连续凸缘/凸出
35正面凸缘
36槽36(对着凸缘35)
图7A-D
37(刚性)纸盒顶部纸板
38钉状凸缘(内曲形轮廓)
39纸盒纸板孔(凸缘38)
图8A-D
40袋筒
41收缩的(手风琴形的)折叠袋
42袋子容纳腔
43保持凸缘
44定位槽(对着凸缘)
图9A-D
45袋筒
46压紧折叠袋周围的包裹物
47压紧折叠袋周围的包裹物+侧面折叠袋
48带有插槽定位凸缘的袋筒
49定位凸缘
图10A-C
50纸盒
51顶部盖板
52侧部盖板切口
53顶部后盖板
54后盖板切口
55前壁切口
图11A-G
56纸盒
57顶部盖板
58顶部盖板切口
59边孔
图12A-F
60
61前盖板
62定位+保持销
63销孔(纸盒前壁)
图13A-C
64边部凸缘
65弹性壁套环
图14A-I
66鼓形袋筒
67前盖板
68桶体/袋子容纳装置
69纸盒孔
图15A-E
70漏斗形安装凸缘
71弹性壁
72边缘夹持定位板
73桶体/袋子容纳装置
74纸盒孔
图16A-D
75袋筒盘
76浅型圆周壁
77轮缘定位夹
78轮缘顶部凸缘
79轮缘控制件
80桶形纸盒
图17A-C
81机械抓取-放置臂
82吸盘
83行车轨道
图18A-D
84纸盒顶部纸板
85纸盒向内凸出边缘(可选的)
86纸盒前纸板
图19A-20B
88闭合帽
图21A-21D
<参见11-22>
图22A-B
89纵向袋子折痕
90袋子包裹带
图22C-H
91反向折叠
92横向折叠
图23A-D
93固定带
94板状包裹物
95外折叠纸板
96对接纸板末端
图24A-25E
97双袋筒
98多袋筒
99纸盒子分割
100多样的物料
图26A-D
100多个袋子共用一个套环
图27A-C
101多边形纸盒
102三角形纸盒
103半圆形纸盒
图28A-D
104矩形端部袋筒
105折叠的纸盒纸板包裹物
106底部托板
107填充颈部
108翻转顶盖
109盘形盖
图29A-29D
110纸板瓶
111桶形端部袋筒
112纸板管状纸盒
113端部封闭盘
114端部袋筒
115对分的半圆形袋筒
116多袋子的端部袋筒
图30A-B
117部分展开的(手风琴状折叠的)袋子
118带有可变容积袋子的端部袋筒
119完全展开的袋子
120短粗纸盒
121高纸盒
图31A-C
122端部袋筒套环
123密封盘端部
124袋子衬里
125外部包裹纸板
126卷起的管状纸盒
图32A-34B
127翻转盖
128环形拉起盖板
129带有轮缘的盖
图35A-B
130回旋形漏斗
131翻折过来的套环
图3C
150多种物料
Claims (20)
1.{袋筒}
用在盒中袋(BIB)容器(10)中的袋筒(20),包括预先收缩的折叠起来的或者卷起来的袋子(21),该袋子(21)被定位保持套环(12)夹持住,套环(12)与纸盒(12)壁上的孔(24)相互配合。
2.{预收缩袋}
用于BIB容器(10)的袋筒(20),包括袋子(11),该袋子(11)被预先收缩成紧压的形式,例如通过卷起和/或折叠的方式,与定位保持套环12并列放置在一起,并且夹带到袋子颈部直立构件(13)上或者与该构件(13)集成在一起。
3.{处于套环底部内的袋子}
如以上任一权利要求所述的袋筒,设有收缩在套环底部内的袋子。
4.{套环外壳内的袋子收缩}
如以上任一权利要求所述的袋筒,设有收缩在套环外壳内的袋子。
5.{套环托板}
如以上任一权利要求所述的袋筒,套环上设有浅型托板和用来容纳溢出物料的并可以作为保护纸盒壁的防溅挡板的边缘竖立构件。
6.{夹持作用环}
如以上任一权利要求所述的袋筒,具有一夹持作用环,例如处于周边壁面轮廓,用来与纸盒纸板边缘相配合(弹性移动)。
7.{套环边缘槽}
如以上任一权利要求所述的袋筒,带有集成的狭槽套环外壁边缘,用于容纳插入的纸盒纸板边缘。
8.{带有袋筒的BIB}
安装有如以上任一权利要求所述的袋筒的BIB包装容器。
9.{BIB纸盒}
BIB纸盒,包括袋子定位保持套筒或者套管,套筒设置成一个紧凑的模块,安装在袋子颈部上或与袋子颈部夹带在一起,用于从纸盒外面插入到(预先成型的)纸盒纸板孔内。
10.{阐述的实施例}
袋筒和/或与袋筒装配好的BIB容器,基本上与上文中所描述的一致,参见上文以及附图中的表示。
11.{套筒装配-袋子的收缩}
袋筒的装配方法,包括的步骤是:将袋子通过卷起和/或折叠的方式收缩成压紧的样式并与袋子的颈部相邻。
12.{裹束装置}
袋筒的安装方法包括设置一裹束线或者包裹物来使袋子保持压紧的样式。
13.{套筒安装}
BIB容器的装配方法,包括的步骤是:将以上权利要求中所述的任一种袋筒从预先装配好的纸盒的外部插入到纸盒壁上的孔内,这种插入是通过袋筒套环和/或纸盒孔轮廓上的局部弹性变形完成的,插入后的回缩作用使袋筒与纸盒之间的配合更加牢固。
14.{袋子的定位+展开}
BIB的装配方法,包括的步骤是:袋子的定位是通过套环插入到纸盒壁上的孔的校直来完成,袋子的展开是通过(气动)膨胀和/或物料填充来完成。
15.{袋筒安装装置}
安装以上权利要求中所述的袋筒的装置,带有一运输构件,例如一设在横向车架上的机械抓取-放置摆臂,以及一用来对袋子进行膨胀和/或物料填充的送料管。
16.{袋子颈部夹持+密封}
如权利要求15中所述的装置,带有用来与脐带形的送料管连接的袋子颈部夹持和密封装置。
17.{套环}
用来在袋子衬里(11)与纸盒(14)之间进行配合的套环,包括一浅型托板,该托板上有用来定位袋子颈部的孔(24),该孔的轮廓和与它的轮廓形状互补的颈部轮廓形成抗扭配合。
18.{肋板+狭槽的相互配合}
如以上任一权利要求中所述的套环,在套环和颈部的轮廓上带有相互配合的肋板和狭槽。
19.{阐述的套环实施例}
用在BIB容器上的套环,基本上与上文中所描述的一致,参见上文以及附图中的表示。
20.{阐述的BIB实施例}
包括以上任一权利要求中所述套环的BIB容器。
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