CN102438923A - 用于包装散装的固体颗粒物料的柔性容器及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于包装散装的固体颗粒物料的柔性容器，它包括一个底部(1)、四个基本上矩形的外侧壁(2)以及一个盖部，其特征在于，在该柔性的容器内，由一种柔性材料制成的并且具有低于外侧壁的高度的一个管按照竖直的附接线(5)被附接到该容器的这四个外侧壁(2)上，以便限定一个中央隔室(6)以及对应地通过四个内壁(8a，8b，8c，8d)与中央隔室分隔开的四个外围隔室，每个内壁在其上边缘包括一个中央倾倒装置(11)。

Description

用于包装散装的固体颗粒物料的柔性容器及其用途
技术领域
本发明涉及一种用于包装散装的固体颗粒物料的柔性容器，以及一种用于填充这样的容器的方法。
背景技术
旨在用于包装大量固体颗粒物料的大的柔性容器，还称为FIBC(柔性中间散装容器)袋或甚至称为“大袋子”，已经为人们所知多年并且被用于保护、储存、并且运输散装的固体颗粒物料如粮食(糖、面粉、淀粉)、聚合物粒料或化工产品。
这些容器常规地是由聚合物纤维织物(例如PP、HDPE、LLDPE)制成的，很可能通过涂层而制成是不漏水的。
这些容器的容量总体上是在0.5m3与2m3之间。这些容器的大的尺寸和重量，一旦被填充，就使得它们难于搬运，甚至在某些情况下是危险的。实际上，当为了优化使用储存空间而决定将装填的袋堆叠至几层时，重要的就是确保这些堆垛理想的稳定性，这是因为不平衡可能很快会导致具有破坏性后果的滑移和跌落。
此外，尽管有它们矩形的底部(这种底部通常应该允许可供使用的运输工具和储藏地点的地表面积几乎被完全填充)，但散装物料在这些容器的柔性侧壁上施加的巨大压力意味着容器实际的形式实质上会偏离它们理想的平行六面体形式。因此，在一台具有32m2的地表面积的货车上是不可能并置多于24个各自具有1mx1m方形基部的、装填的容器。
诸位申请人还发现，尽管装填的容器的重量大，但是在货车运输的过程中少数袋子可能会翻转，从而使它们非常难于或甚至不可能使用叉车来卸载。
在容器已经被填充之后使其经受振动(旨在获得散装物料的最优包装)也是惯常的做法。用于实现这种振动的填充设备是重的、复杂的并且非常贵。在这样一种设备中，容器被相对于地面提升，这是因为振动器存在于这种设备的基座上。因此，在这种填充方法过程中的任何人为介入(例如，在放入或抽出这种填充装置时或在运行事故的事件中)都发生在离地面某一距离处，这明显存在跌落的风险。
在他们目的在于对在“大袋”类型的柔性容器中包装散装的固体颗粒物料进行优化的研究中，诸位发明人已经发现了用于克服以上列举的所有缺点的一种相对简单的方法。事实上，诸位发明人已经发现，在柔性容器的容积中建立一组彼此连通的隔室，使之有可能会出人意料地获得装填的袋，这些装填的袋的形式比已知容器的形式更接近地近似于一种直角平行六面体形式。本发明这些装填的容器的较不圆的形式使之有可能在一个给定空间内储存和运输更大量的装填的容器。在具有32m2地表面积的一台货车上因此就有可能并置26个容器而不是24个。根据本发明的袋还提供了比已知的袋(没有任何内部壁)更加稳定的优点，并且在货车运输过程中从不倾倒。
本发明的容器的另一个优点在于，在不存在任何振动系统的情况下，令人满意地对它们进行填充的可能性。这使之有可能，在这种填充方法自始而终的过程中，将它们同等地放置在地面上或简单地放置在货盘上，这样使得在容器盖部水平处的任何人为介入之后不会出现任何跌落的风险。不言而喻，用于对本发明的袋进行填充的装备在不存在振动器的情况下可以被设计得非常简单。
本发明容器非常高的稳定性还使之有可能将它们堆叠至三层，这代表了与出于上述安全因素仅能堆叠至两层的已知的袋相比的一种相当大的空间节省。
最后，惯常的做法是使得这些容器在填充之后停放一段量级为几小时的时间，以便允许空气在搬运这个装填的袋之前排出。凭借本发明的容器和方法，以前包装颗粒物料所必需的这个停放时间会是多余的并且使得应用刚好及时的工作方法成为可能。
已知具有插入件的柔性容器用于包装散装的固体颗粒物料。因此，专利US 6,900,975披露了包括由抗静电纤维条构成的插入件的FIBC型袋。然而这些条带不会形成如以下说明的真正的内壁，这些内壁能够实现一种对这些袋的不同内隔室的填充顺序。当一种颗粒物料被从上方倾倒进入如US 6,900,975所述的一个容器中时，它会均匀地填充该袋基部的整个范围，而不是首先保留在中央隔室中然后通过溢流而倾倒进入如在本发明中的这些其他隔室中。
在这些文件中说明的这些柔性容器因此不会使之有可能获得填充了散装的固体颗粒物料的、与本发明的袋具有同等的稳定性的袋。
重要的是注意到，上述优点可以凭借容器的简单且廉价的新颖设计来获得。本发明的容器实际上与已知的容器所区别的事实在于，由柔性材料制成的一个简单的管被多条竖直的固定线固定到这个容器的四个侧壁上，因此限定了一个中央的隔室以及四个角形的、或外围的隔室。
发明内容
因而，本发明的主题是一种用于包装散装的固体颗粒物料的柔性容器，包括一个底部、四个实质上矩形的外侧壁以及一个盖部，其特征在于，在该柔性的容器内，由一种柔性材料制成的一个管(具有的高度小于外侧壁的高度)通过多条竖直的固定线而固定到容器的这四个侧壁上，以便限定一个中央隔室(在顶部和底部开放)以及四个外围隔室(它们对应地通过四个内壁与中央隔室分隔开)，这些内壁中的每一个在其顶部边缘具有一个中央倾倒装置。
由柔性材料制成的管(还称为套筒)可以用其长度及其周长来表征。将容易理解到，在将该管固定到该容器的这些外侧壁上之后，该管的长度与每个内壁的高度h相对应，并且该管的周长与这四个内壁的宽度总和相对应。
如以上指出的，每个内壁的高度h小于容器的这些外侧壁的高度H。优选地，这四个内壁的高度h与这些外侧壁的高度H之比是在0.65与0.9之间，优选在0.7与0.85之间。
通过将该管固定到外侧壁上而形成的这些内壁优选是不与该容器的底部接触，但是这些内壁的底部边缘(优选基本上水平的)是位于离该柔性容器的底部某个距离D1处。这允许了该中央隔室与这四个外围隔室中的每一个之间的一种连通。当对该容器进行填充时，从上方引入到这个中央隔室的颗粒物料因此可以扩散到该容器的整个基部直到某一高度处，这个高度是由距离D1来限制的。该容器的整个基部的起始填充对于该方法令人满意的进展是必需的，因为这确保了在对该中央隔室进行填充的过程中该袋的稳定性。所述距离D1优选是在该容器的外侧壁的总高度H的4％与12％之间，具体在5％与10％之间。换言之，对于具有150cm高度的一个容器，这些内壁的底部边缘优选是位于6cm与18cm之间的距离处。
类似地，这四个内壁的顶部边缘(基本上是水平的)不是处于该容器的顶部边缘的水平处，而是位于距其某一竖直距离D2处。这个距离D2优选是该容器的外侧壁的总高度H的5％与20％之间，具体在10％与15％之间。换言之，对于具有150cm高度的一个容器，这些内壁的顶部边缘是位于7.5cm与30cm之间的竖直的距离D2处。
每个内壁在其顶部边缘处具有一个倾倒装置，该倾倒装置使之有可能当这个中央隔室几乎填满时对颗粒物料的溢流或流动进行引导或集中。这种倾倒装置可以原则上具有任何形式，条件是它允许从中央隔室进行溢流的这种颗粒物料流动被引导到每个外围隔室。倾倒装置的实例包括一个中央缝隙或一个中央缺口。倾倒装置的位置、大小和深度被有利地选择，使得在外围隔室的填充过程中颗粒物料从这个中央隔室到这些外围隔室的流动只通过这些倾倒装置来完成。换言之，看起来重要的是避免使颗粒物料的流动以不受控制的方式在这些侧壁顶部边缘的整个范围上溢流进入容器。
倾倒装置的这些尺寸因此显而易见地取决于容器的填充速度并且本领域的普通技术人员将能够相应地调节它们。作为一般规则，当该倾倒装置是在每个内壁的顶部边缘的中央形成的一个缺口或一个简单的缝隙时，其深度P优选是每个内壁的高度h的5％与15％之间。
凭借它们具体的内部结构，本发明柔性容器的填充基本上被分成以下四个阶段：
-一个第一阶段，基本上在该袋基部的整个范围上对其进行填充，
-一个第二阶段，对这个中央隔室进行填充，在这过程中，对这些外围隔室(由侧壁限定)的填充是不存在的或可忽略的，
-一个第三阶段，通过从中央隔室将颗粒物料经过该倾倒装置进行倾倒而对这些外围隔室进行填充；一旦颗粒物料的水平达到该倾倒装置的水平，该阶段就朝向中央隔室填充阶段的结束而开始，
-任选的一个第四阶段，对该袋的顶部进行填充而超出这些内壁的顶部边缘。
应该容易理解到，对于以此方式进行的柔性容器的填充，这些侧壁必须被设计以便在第二阶段期间在中央隔室中保留颗粒物料。换言之，这些内壁优选是实体壁而没有除了在顶部边缘上的中央缝隙之外的任何孔眼或缝隙。当然有可能想象存在小的或非常小尺寸的孔眼，例如与形成侧壁的物料的织物结构相联系，但是颗粒物料通过这些小孔眼的流出相对于第三阶段期间通过倾倒装置来完成的填充而言必须是可忽略的。
由柔性材料制成的管通过多条基本上竖直的固定线而被固定到容器的这四个外侧壁上。这些固定线有利地是缝合线或焊合线，优选缝合线。该管可以通过一条或(出于牢固度原因)通过若干平行的固定线而被固定到这些外侧壁的每一个上。当这种固定是通过若干固定线来完成时，所有都优选在该侧壁的中央竖直区域内，具体在覆盖低于20％、优选低于15％的侧壁宽度的所述壁的竖直区域内。
由固定到这些侧壁上的、柔性材料制成的这个管的周长显而易见地取决于该容器的截面的总周长。这个管的周长不仅应该是小于该容器的截面的总周长，而且应具有足够的量值从而这个管不会在该袋被填充时在这些侧壁上施加过度的拉力。可以计算的是，该柔性袋的截面的周长(＝4x外侧壁宽度)与该管的截面的周长(＝中央隔室的周长)之比优选是在1.27与1.41之间，这两个值分别对应于一个圆形的中央隔室和一个方形的中央隔室。
本发明的容器的盖部可以原则上具有本领域已知或甚至未知的任何形式，条件是它不影响本发明的本征品质。本发明事实上主要涉及容器的竖直部分(外侧壁和内壁)而不涉及该容器的水平部分(底部和盖部)。
在一个具体实施方案中，该容器的盖部具有一种带有中央填充孔口的料斗的形式，并且类似地该柔性容器的底部具有一种带有中央排放孔口的料斗的形式。这种填充孔口和排放孔口可以通过任何适当的闭合工具来闭合。填充滑槽和排放滑槽优选被对应地提供在该袋的盖部和底部中。这些滑槽优选是用扎结连接件而在外部安装的(在装配织物元件时由缝合来固定的)。闭合是通过将这些连接件打结，通常在一个弯曲颈形滑槽的褶上来完成的。
本发明的主题也是使用如以上所述的柔性容器来包装散装的固体颗粒物料的一种方法。该方法包括将有待包装的散装的固体颗粒物料从该柔性容器的顶部倾倒进入其中央隔室中，固体颗粒物料首先对袋的基部进行填充，然后对中央隔室进行填充，然后通过溢流来对该容器的这四个外围隔室进行填充。在上文中已经描述了根据本发明的方法的这四个不同阶段。
如在引言中所说明的，本发明的柔性容器一旦填充就显示出优异的稳定性，甚至在其填充过程中它们不经受振动时也是如此。因此，在本发明的一个优选的实施方案中，该柔性容器在其填充过程中不经受旨在提高散装的固体颗粒物料包装度的振动。
诸位发明人已经发现，不完全地填充根据本发明的柔性容器是有利的。所推荐的是当该柔性容器的容积填充率在完全装填的90％与99％之间、优选92％与95％之间时停止通过填充孔口倾倒固体颗粒物料。在完全填满该袋之前的这种停止使之有可能防止站场填充管道的阻塞，填充管道的阻塞将造成虚假的产品重量。
附图说明
现在参考附图详细说明了本发明，在这些附图中，
图1是根据本发明的一个容器的透视图，
图2示出了根据本发明的一个容器在近似中间高度处的截面图，以及
图3是展示了倾倒装置的两个不同实施方案的一个内壁的顶部边缘的细节视图。
具体实施方式
图1展示了根据本发明的一个柔性容器，包括一个底部1和四个具有高度H的外侧壁2。在这个图中，盖部被出于简化的目的而省略掉。在由底部1和四个侧壁2限定的容积内，一个由柔性材料制成的管通过四条竖直的固定线5对应地固定到这四个外侧壁2上。这些竖直的固定线5中的每一条实质上都是在各自外侧壁2的中央的。在两个相邻外侧壁上的两条竖直的固定线5之间因此就限定了具有高度h(小于外侧壁2的高度H)的四个内壁8a、8b、8c、8d。这四个内壁一方面限定了在顶部和底部处开放的一个中央隔室，而另一方面限定了也在顶部和底部处开放的四个外围隔室。因此该中央隔室是与这些外围隔室处于流体连通的。每条竖直的固定线5的底部端离这个容器的底部1一个距离D1并且每条竖直的固定线5的顶端离这个容器的顶部边缘一个距离D2。这些内壁8a-8d中的每一个壁在其顶部边缘上包括一个缺口11b。
图2再现了图1的容器在其近似中间高度处的截面图。通过多条固定线5固定到外侧壁2上的这四个内壁8a、8b、8c、8d限定了一个方形中央隔室6和具有三角形截面的四个相同的外围隔室7a、7b、7c、7d。
图3展示了倾倒装置的两个实施方案，即
(a)在内壁顶部边缘的中央处的、具有深度P的一个缝隙11a，以及
(b)在内壁顶部边缘的中央处的、具有深度P的一个圆形缺口11b。

Claims (14)

1.一种用于包装散装的固体颗粒物料的柔性容器，该柔性容器包括一个底部(1)、四个实质上矩形的外侧壁(2)以及一个盖部(3)，其特征在于，在该柔性容器内，由一种柔性材料制成的、所具有的高度小于这些外侧壁的高度的一个管按照多条竖直的固定线(5)被固定到该容器的这四个外侧壁(2)上，以便限定一个中央隔室(6)和对应地由四个内壁(8a，8b，8c，8d)与该中央隔室分隔开的四个外围隔室(7a，7b，7c，7d)，这些内壁各自在其顶部边缘上具有一个中央倾倒装置(11)。
2.如权利要求1所述的柔性容器，其特征在于，这四个内壁(8a，8b，8c，8d)的高度(h)与这些外侧壁(2)的高度(H)之比是在0.65与0.9之间、优选在0.7与0.85之间。
3.如权利要求1或2所述的柔性容器，其特征在于，这四个内壁(8a，8b，8c，8d)的基本上水平的底部边缘(9)位于距该柔性容器的底部一定距离(D1)处，因此在该中央隔室(6)与这四个外围隔室(7a，7b，7c，7d)中的每一个之间建立了一种连通，所述距离(D1)是在该容器的外侧壁的总高度(H)的4％与12％之间、优选5％与10％之间。
4.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，这四个内壁(8a，8b，8c，8d)的基本上水平的顶部边缘(10)是位于距该柔性容器的顶部边缘一定距离(D2)处，所述距离(D2)是在该容器的外侧壁的总高度(H)的5％与20％之间，优选10％与15％之间。
5.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，该倾倒装置是一个中央缝隙(11a)或一个中央缺口(11b)。
6.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，该中央缝隙(11a)或该中央缺口(11b)的深度(P)是在每个内壁的高度(h)的5％与15％之间。
7.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，这些内壁(8a，8b，8c，8d)是没有任何孔眼的实体壁。
8.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，该柔性袋的截面的周长(＝4x外侧壁的宽度)与该管(4)的截面的周长(＝该中央隔室的周长)之比是在1.27与1.41之间。
9.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，这些竖直的固定线(5)是缝合线或焊合线，优选缝合线。
10.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，该柔性容器的盖部(3)具有的形式是一个料斗，该料斗带有一个中央填充孔口。
11.如以上权利要求中任一项所述的柔性容器，其特征在于，该柔性容器的底部(1)具有的形式是一个料斗，该料斗带有一个中央排放孔口。
12.一种用于包装散装的固体颗粒物料的方法，该方法包括将一种散装的固体颗粒物料从顶部倾倒进入如以上权利要求中任一项所述的一个柔性容器的中央隔室(6)之中，该固体颗粒物料首先填充所述中央隔室(6)，然后通过溢流来填充这四个外围隔室(7a，7b，7c，7d)。
13.如权利要求12中所述的包装方法，其特征在于，该柔性容器不经受旨在提高该散装的固体颗粒物料装填度的振动。
14.如权利要求13中所述的包装方法，其特征在于，当该柔性容器的容积装填率在90％与99％之间、优选92％与95％之间时停止倾倒该固体颗粒物料。
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