專利名稱：容器托架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料容器托架，并且涉及用于容器并且使用所述塑料容器托架的包裝系統(tǒng)。本發(fā)明還有關(guān)于托架坯件(carrier stock)，托架坯件用于對(duì)實(shí)質(zhì)上相同的容器進(jìn)行機(jī)器操作，其中容器例如為具有環(huán)形凹邊、柱形側(cè)壁以及在凹邊和側(cè)壁之間的截頭圓錐形壁的飲料罐。特別地，本發(fā)明涉及具有孔的塑料膜、施用該膜的方法以及所得到的組合，其中具有孔的塑料膜用于固定地束縛飲品罐、食品罐、瓶子和相似的容器。
背景技術(shù)：
通常的做法是將飲料例如發(fā)泡果汁、可樂飲料、啤酒和類似飲品包裝在罐中，罐典 型地由壓制鋁或電鍍鋼(plated steel)制成，厚度在大約50 μ m的數(shù)量級(jí)。這些罐典型地以四件裝或六件裝銷售。包裝這樣的打包的早期的實(shí)例采用包封罐的紙板。在20世紀(jì)50年代，塑料膜容器托架首先被傳播。塑料膜容器托架的早期形式采用在片材施用于罐上時(shí)變形的孔，由此膜形成圍繞罐的側(cè)的連續(xù)的凸緣區(qū)域。膜被放置成圍繞罐的頂部、位于在罐的蓋子的結(jié)合部處形成的卷邊邊緣下方。托架膜的這些早期形式允許罐雖然具有某些困難但能被拉動(dòng)穿過，然而罐相對(duì)于托架的逆向運(yùn)動(dòng)將意味著塑料凸緣將鄰接卷邊并且進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)需要很大的力以釋放罐。圖I示出了來自US2874835 (ITff)的實(shí)例，其提供了托架30，托架30包括塑料材料的平坦片材，平坦片材設(shè)置有多個(gè)孔32?？妆韧屑芩`的罐的直徑明顯地小(>20%)。圖Ia示出了罐在使用中如何通過塑料孔的圓周形內(nèi)邊緣與凸邊46的下邊緣接合而被束縛。可以看到，塑料托架材料在很大的力被施加之后通過伸展而實(shí)質(zhì)上變形，使得孔的邊緣在罐的放置的期間垂直于塑料托架的平面，特別地參照?qǐng)DIb中的特征40。實(shí)際上，我們被告知，罐實(shí)質(zhì)上不可能意外地從該束縛裝置松脫離開。我們被告知，使用的聚乙烯是優(yōu)選的塑料材料，其在壓制機(jī)中被沖壓以形成孔。該實(shí)例示教了另外的洞，長(zhǎng)形把手的端部可以后續(xù)地被插入穿過該另外的洞。通常被稱為托架坯件的這些塑料膜被伸展超出其彈性極限。即，孔的尺寸將進(jìn)而伸展為與容器的形狀互補(bǔ)的形狀(根據(jù)US4250682(ITW))。托架坯件典型地是聚乙烯并且早期的實(shí)例具有500 μ m或更多的厚度，然而其對(duì)于在凸邊施用的托架來說典型地是400 μ m或更多。使塑料膜能夠與罐的側(cè)接合而所需的力是很大的，并且當(dāng)然，用于將容器打包在一起的大的力導(dǎo)致在消費(fèi)者取得單個(gè)罐時(shí)的問題。GB1200807 (ITW)介紹了孔中的狹縫，但是施用的力仍然是很大的，這是因?yàn)榭住帮@著地小于托架膜待被與其組裝的罐的直徑”，并且因此仍然被伸展超出材料的彈性極限。US2997169教導(dǎo)通過包含有可撕下的突出部(tab) 72b來解決該問題的方案；根據(jù)圖2a和2b，其中與突出部部分相關(guān)聯(lián)的預(yù)加應(yīng)力的構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)塑料束縛膜中的撕裂，該撕裂被認(rèn)為是早于將罐的凸邊推動(dòng)至圍繞已經(jīng)被伸展的塑料膜。罐具有比孔大的直徑，并且據(jù)此使孔伸展并且將毗鄰的材料變形為截頭圓錐形的形狀，由此罐在與其被插入的方向相反的方向上被強(qiáng)有力地束縛住以抵抗被抽出…”。US2936070教導(dǎo)了另外的專利，其教導(dǎo)內(nèi)容提出了一種設(shè)有夾緊節(jié)段的塑料托架，夾緊節(jié)段使得罐通過扭曲和彎曲運(yùn)動(dòng)而丟失的情況不易發(fā)生。參照?qǐng)D3a和3b，回彈性的柔性的指部28被向上推動(dòng)(當(dāng)塑料膜在打包期間被置于多個(gè)罐上時(shí))，指部由根部30限定，其中根部30部分地限定為孔的內(nèi)側(cè)邊緣部分。圖3b和3c以側(cè)視圖示出了來自該現(xiàn)有技術(shù)束縛器的教導(dǎo)內(nèi)容，其中被倒圓的小圓齒28是清楚地可見的。US2936070特別地提出，根部直徑小于罐的直徑，并且在將材料伸展為截頭圓錐形時(shí)，依然很大的拉力在根部附近施加于塑料材料，其中截頭圓錐形幾乎是圖3c中示出的柱形的形態(tài)。說明書還公開了“托架能夠以很大的便利與罐組裝，簡(jiǎn)單地通過將托架在合適的數(shù)量的罐的上方向下沖壓。罐簡(jiǎn)單地插入孔中，使指部偏轉(zhuǎn)……，由此罐被鄰接在罐卷邊下方的指部強(qiáng)有力地夾緊”。實(shí)際上，沖壓力將是很大的。另外的發(fā)展包括多種修改對(duì)于物品托架的一種提議是由管形成，管以在隨后的交替的相對(duì)側(cè)處留出未切開的連接部分的方式而交替地并排地切開，由此管的相繼的節(jié)段可以相對(duì)于彼此大體上被折疊至共用的平面中，以接收待被承載的物品。為了節(jié)約材料，通常期望的是，使管的壁根據(jù)所需要的強(qiáng)度和耐久性而盡可能地薄。因此，于在此之前所提出的這些結(jié)構(gòu)中，包裝中緊密毗鄰的物品僅以相對(duì)薄的材料的兩部厚度的距離在與托架接觸的區(qū)域處與彼此間隔開。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于許多目的來說，這樣的間距是不足夠的，因?yàn)樵趯?shí)踐中，緊密地毗鄰的物品例如瓶子或罐將抵著彼此刮擦，使得分別的表面可能被刮傷或以其他方式磨損。例如，通常的做法是，通過平版印刷術(shù)或其他的手段將標(biāo)簽或其他的裝飾設(shè)計(jì)施用于飲料罐，并且如果罐被允許共同地過度地刮擦，例如當(dāng)包裝在運(yùn)輸期間經(jīng)受連續(xù)的運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)時(shí)，那么這樣的加標(biāo)簽將被破環(huán)。US3924738提供了對(duì)該問題的解決方案，其是通過形成縱向地延伸的肋部的方式，由此提供在罐之間的分離間距，如圖4中所示的。US3968621教導(dǎo)通過形成擠壓的網(wǎng)來制成托架，所述網(wǎng)后續(xù)地通過滾子的使用而變平，以產(chǎn)生托架坯件的有孔膜，如圖5中所示的。US3317234教導(dǎo)使用上層壓物和下層壓物的包裝系統(tǒng)。如參照?qǐng)D6a和6b看到的，上層壓物包括第一連續(xù)的塑料層和第二層壓物，第二層壓物包括有孔的紙板層，上層壓物被放置在一組排列的瓶子上。紙板層的孔被排列為裝配在飲品瓶子的分別的金屬帽上，孔的外周邊緣被排列為與金屬帽的下側(cè)接合，由此束縛瓶子的上部分。下層壓物被排列為以相似的方式與具有特征腰部的瓶子作用，第二層壓物的紙板構(gòu)件可以與包封瓶子的下部分的塑料層共同地圍繞特征腰部接合。以相似的方式，罐被實(shí)質(zhì)上相似的第一層壓物和第二層壓物束縛，其中的紙板元件與雙凸邊罐的分別的上凸邊和下凸邊的被主體導(dǎo)向的邊緣接合。在20世紀(jì)80年代初，具有將膜坯件(film stock)施用于罐和類似物的方法的轉(zhuǎn)變。用于圓柱形的容器的帶材還件(811^口 stock)的之前的形式已被設(shè)有實(shí)質(zhì)上圓形的孔。與等效于或來源于US4219117 (ITff)的教導(dǎo)內(nèi)容相比，其被設(shè)計(jì)用于由利用到坯件的專用的夾緊裝置和滾筒機(jī)器(例如在US4250682中描述的)來施用，其中坯件具有被整體地接合的帶節(jié)段，該帶節(jié)段界定有呈縱向行和橫向排的罐接收孔。帶節(jié)段包括大體上縱向的外節(jié)段，其中每個(gè)外節(jié)段在外部的行中部分地界定罐接收孔。在這樣的坯件中被界定的孔通常具有三角形/D形狀，主要地以輔助坯件的圍繞罐凸邊的機(jī)械放置，這種機(jī)械施用需要使用機(jī)械指部，機(jī)械指部通常阻止這樣的裝置以與兩排縱向行的設(shè)置不同的任何構(gòu)型而同時(shí)使用。即，罐被附接成使兩個(gè)罐并排地排列系統(tǒng)通常不能夠可靠地操作成提供例如以3X3或3X4或4X4等排列的被打包的罐。在US4219117中圖示和描述的托架坯件中，帶節(jié)段還包括部分地界定罐接收孔的內(nèi)節(jié)段，與接合內(nèi)節(jié)段的橫向延伸節(jié)段共同地，用于指部保持夾緊元件。
罐制造商在過去已經(jīng)引入具有與側(cè)壁直徑相比較小的凹邊直徑的罐。這種類型的罐被稱為“縮頸”罐。這些縮頸罐的最新的形式進(jìn)一步地和大幅度地減小凹邊直徑和側(cè)壁直徑的比率。當(dāng)坯件由已知的步驟施用時(shí)，界定罐接收孔的帶節(jié)段緊緊地夾緊罐的截頭圓錐形的壁并且接合凹邊的下邊緣。在較新類型的縮頸罐中，在凹邊和側(cè)壁之間的截頭圓錐形的壁界定大于約28°并且在某些情況下高至約37°的圓錐角。當(dāng)截頭圓錐形的壁界定相對(duì)于罐軸線的這樣的大角度時(shí)，施用托架坯件是困難的，因?yàn)榻缍ü藿邮湛椎膸Ч?jié)段具有沿罐向上滑動(dòng)以及?？吭诠薜母哂诎歼叺南逻吘壧幍姆瞧谕膬A向。這種傾向由于上文提到的夾緊裝置施用系統(tǒng)而增強(qiáng)。在大的力被用于施用托架坯件的情況下，已知的系統(tǒng)的另外的問題是托架坯件可能難以被除去——不僅僅是偶然的；在使用中，尤其是被年輕人使用時(shí)，其已經(jīng)導(dǎo)致冒泡的溢出發(fā)生，因?yàn)橥ㄟ^力將飲品罐從托架帶移除已對(duì)在內(nèi)部的冒泡液體產(chǎn)生非必要的干擾，導(dǎo)致在罐的隨后的打開時(shí)的噴灑或溢出。在EP0461748 (ITW)和EP0621203 (ITW)中提出了提供撕裂打開的突出部，撕裂打開的突出部向上延伸經(jīng)過分別的筆直的壁的罐和圓錐形的罐的凹邊，由此簡(jiǎn)化釋放。在后一個(gè)專利中的突出部具有與突出部的柱毗鄰的凹形側(cè)向部分“以用于應(yīng)力釋放”。此外，這兩個(gè)文件都涉及使用相對(duì)大的厚度(大于400 μ m)，并且在圍繞罐的放置中被伸展超出它們的彈性極限。然而，這些類型的托架坯件尚未被廣泛地采用。這利用了被伸展超出其彈性極限的厚塑料片材。發(fā)明的目的本發(fā)明尋求克服至少一個(gè)與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的問題。本發(fā)明尋求提供一種工藝，該工藝用于將諸如罐和瓶子的容器成組，由此不需要以大的拉力使多個(gè)容器能夠以六件裝或相似的打包形式附接。本發(fā)明還尋求提供一種托架膜，其可以利用托架膜的彈性性質(zhì)來定位柱形的容器和截頭圓錐形的容器。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供托架坯件，托架坯件設(shè)置有用于將多個(gè)容器保持在一起的多個(gè)孔，坯件包括薄塑料片材材料，薄塑料片材材料具有在至少第一方向排列的多個(gè)孔，其中孔包括由凹陷部(trough)分隔的多個(gè)指部元件(f inger eIement),孔具有中心；其中指部元件的峰位于相對(duì)于中心的第一圓周上，并且凹陷部的底部位于相對(duì)于中心的第二圓周上，第二圓周等于或大于容器的圓周；其中在凹陷部被向下和向外推動(dòng)時(shí)，指部的峰與容器的卷邊(beading)可操作地可接合；凹陷部可操作成允許膜在放置時(shí)彈性地變形，并且使膜能夠采用三維結(jié)構(gòu)。雖然本發(fā)明需要至少三個(gè)指部，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有四個(gè)指部的孔在產(chǎn)品的包裝方面有益處，這是因?yàn)橥ㄟ^指部的來自凹邊(chime)的力允許毗鄰于凹陷部的膜向上運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生波動(dòng)效應(yīng)。膜所采用的三維結(jié)構(gòu)類似于交通工具硬殼式結(jié)構(gòu)；與容器一起成形的坯件的強(qiáng)度大于以其它方式的柔性材料的強(qiáng)度。申請(qǐng)人:已經(jīng)確定，在指部與容器的卷邊的下側(cè)接合的部位處，例如在飲料罐的凹邊，材料被沿向下方向偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榻佑|是不連續(xù)的，所以這在材料中作用于突出部或指部上并且強(qiáng)迫其保持與容器接觸的三維波動(dòng)。在片材(在例如四件裝的情況下)的與孔中的切口被定位之處相對(duì)的角落處，因?yàn)闆]有向下的力，只有由作用于凹邊的指部的影響而施加的側(cè)向力，所以材料被推入到位于其距離罐最遠(yuǎn)點(diǎn)處的頂點(diǎn)中，促進(jìn)波動(dòng)效應(yīng)。波動(dòng)效應(yīng)和頂點(diǎn)的這種組合進(jìn)一步防止指部遠(yuǎn)離凹邊的下側(cè)而運(yùn)動(dòng)并且確保容器被固定地保持。膜便利地由100-300 μ m厚度的塑料制成，塑料可以選自包括聚乙烯、聚乙烯衍生物和具有相似力學(xué)性質(zhì)的塑料材料的組。因?yàn)椴牧喜槐簧煺怪寥魏螉A雜物或相似的缺陷可能導(dǎo)致隨后的問題的程度，所以材料可以由再循環(huán)塑料諸如消費(fèi)后廢物(PCW)塑料制成。考慮到在由機(jī)器裝配坯件時(shí)以及在隨后的使用和運(yùn)輸中所施加的應(yīng)力，之前的系統(tǒng)始終采用良好品質(zhì)的塑料再循環(huán)塑料材料(消費(fèi)后廢物(PCW)材料)可以具有在材料內(nèi)的夾雜物，由此受應(yīng)力的塑料片材的完整性是有問題的。有孔的材料便利地具有位于容器接收孔之間的材料內(nèi)的另外的被減小尺寸的孔，這樣的另外的孔輔助待被限定的波動(dòng)效應(yīng)并且輔助使孔被更簡(jiǎn)單地圍繞容器緊固?？走€可以通過提供手指到達(dá)孔來輔助對(duì)完整的容器打包的手動(dòng)操縱。此外，應(yīng)當(dāng)記住，在膜中具有數(shù)量增加的孔將意味著材料供應(yīng)的總成本被減小。有孔的材料可以被控制尺寸以圍繞具有傳統(tǒng)的柱形壁的罐例如傳統(tǒng)的烤豆罐裝配。有孔的膜可以被控制尺寸以圍繞縮頸罐(necked-in can)裝配，如典型地在飲料行業(yè)中目前生產(chǎn)的。有孔的膜可以被控制尺寸以圍繞瓶子的頸部裝配，其中圍繞瓶子的頸部的卷邊可以以與罐的凹邊或卷邊相似的方式起作用?？卓梢韵嘞裼诖篌w上正方形樣的(四邊弧形的)孔，且突出部包括略微地向外延伸的弧段。其他的多段弧形的孔是可能的，然而對(duì)于飲料通常所采用的容器，突出部的數(shù)量小于十個(gè)。本發(fā)明的托架坯件或膜可以包括以縱向行和橫向排來界定罐接收孔的被整體地接合的帶節(jié)段?？梢跃哂袉我坏目v向行。帶節(jié)段包括大體上縱向的外節(jié)段，其中每個(gè)外節(jié)段在外部的行中部件地界定罐接收孔。在施用中，托架坯件或膜可以被設(shè)置為卷狀物，用于在施用產(chǎn)品的方法中以卷狀物的形式使用，便利地呈典型地而不排他地6通道寬的多通道形式。片材材料在卷狀物上供應(yīng)并且以接近連續(xù)的動(dòng)作供入施用機(jī)器中，因此其在機(jī)器內(nèi)被再分割為所需要的打包尺寸，例如4件裝、6件裝等等。將膜卷至容器的頂部上的方法在容器經(jīng)過滾子下方時(shí)利用滾子的向下壓力，以通過膜和容器的相互作用來柔和地彈性地形成材料，以實(shí)現(xiàn)上文提到的夾緊動(dòng)作以及片材材料的三維變形。特別地，施用于多個(gè)容器之后的膜因作用于材料的各種力的直接結(jié)果而界定三維形狀，由此增加所得到的產(chǎn)品的固有強(qiáng)度。作為被施用的(呈三維的)膜的強(qiáng)度的增加的直接結(jié)果，膜材料的等級(jí)和厚度的減小可以被實(shí)現(xiàn)成本可以被減小，因?yàn)樾枰俚脑牧?。此外，由于不需要機(jī)器施加巨大的力來使材料能夠與容器接合，所以包裝工廠的規(guī)格可以被減小，再次地減小成本。另外的優(yōu)點(diǎn)是，因?yàn)闄C(jī)器是更小體積的并且可以在沒有大的機(jī)械夾緊裝置/手柄(如目前在行業(yè)中所使用的——其阻礙了被毗鄰地定位的機(jī)械夾緊裝置/手柄的功能)的情況下施用，所以多個(gè)打包流(packing stream)可以以并排的配置簡(jiǎn)單地放置——甚至使12孔行能夠被制造。因此，本發(fā)明利用片材材料的物理性質(zhì)，由此諸如飲料罐的容器出乎意料地可以被具有下述厚度的片材束縛，所述厚度對(duì)于迄今廣泛地所采用的已被置于容器的凸邊上的片材來說被很大程度地減小，由此沿著孔的內(nèi)圓周界定的多個(gè)內(nèi)邊緣鄰接凸邊的下側(cè)，在 自由狀態(tài)中內(nèi)側(cè)圓周小于罐的圓周，低于凸邊，片材材料通過圍繞所述凸邊的不連續(xù)的圓周接觸而由此符合向容器和膜組合提供穩(wěn)定性和強(qiáng)度的三維形式。具體地，三維形式提供的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于使用標(biāo)準(zhǔn)膜時(shí)已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度。作為其的增大的強(qiáng)度的直接結(jié)果，所選擇的材料可以針對(duì)價(jià)格和可用性而不是品質(zhì)本身而被選擇。以上的和其他的優(yōu)點(diǎn)使本發(fā)明的目的能夠被實(shí)現(xiàn)。附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的某些優(yōu)選的實(shí)施方案現(xiàn)在將參照附圖以實(shí)施例的方式被描述，在附圖中圖Ia-C示出了已知的托架坯件的第一實(shí)例；圖2a、b示出了已知的托架坯件的第二實(shí)例；
圖3a_c示出了已知的托架坯件的第三實(shí)例；圖4示出了包括材料帶的容器托架；圖5示出了另一種現(xiàn)有技術(shù)容器束縛裝置；圖6a、b示出了紙板和塑料層壓物容器束縛裝置；圖7a_e示出了目前普遍地使用的托架坯件的實(shí)例；圖8a-c示出了膜的第一實(shí)施方案以及在使用中的所述膜的第一實(shí)施方案；圖7a、b示出了第二實(shí)施方案；

圖10示出了第三實(shí)施方案；圖11示出了本發(fā)明的又另外的實(shí)施方案。圖12_12f詳細(xì)示出了施用過程中的步驟；圖13a和b以平面圖和側(cè)視圖示出了制造設(shè)備；圖14-15示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的施用滾筒的視圖；以及，圖15-21示出了采用本發(fā)明的另外的實(shí)施例而成組的罐。優(yōu)選的實(shí)施方案的詳細(xì)描述現(xiàn)在將僅以例子的方式描述本發(fā)明人所設(shè)想的用于實(shí)施本發(fā)明的最佳的模式。在以下的描述中，大量的具體細(xì)節(jié)被陳述，以提供對(duì)于本發(fā)明的完全的理解。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是明顯的是，本發(fā)明可以使用具體的變化形式被實(shí)踐。本發(fā)明現(xiàn)在將參照如圖8a_c中所示的第一實(shí)施方案描述。圖8a和8b示出了由具有六個(gè)容器孔的塑料膜坯件束縛的五個(gè)啤酒罐的排列的第一和第二透視圖。塑料膜在圖8c中以平面圖中示出。每個(gè)孔80a具有大體上正方形的形狀，被可操作地排列以接受穿過其的容器的圓柱形的部分，其中四個(gè)指部或突出部81、82、83和84從壓痕或凹陷部延伸，壓痕或凹陷部具有連接Btt鄰的指部的腹板元件(web element)。凹陷部位于比膜被設(shè)計(jì)用于圍繞其束縛的容器的半徑略微大的半徑上。指部的爪部(nail)，S卩，將鄰接罐的凸邊或凹邊的部分，被便利地略微向內(nèi)彎曲。實(shí)際上，為了最緊密地圍繞容器裝配，弧段相應(yīng)于與容器的緊密地位于容器的凸邊或凹邊附近的半徑相對(duì)應(yīng)的半徑的圓的弧段，這種形狀將以下事實(shí)考慮在內(nèi)即鑒于正被采用的塑料膜的回彈性，膜將采用起伏的形狀。重要注意的是，在利用膜的彈性性質(zhì)時(shí)，不接近于材料的彈性極限。在使用中，托架坯件設(shè)置有用于將多個(gè)容器保持在一起的多個(gè)孔，坯件包括薄塑料片材材料，薄塑料片材材料具有被在至少第一方向排列的多個(gè)孔?？装ㄓ砂枷莶糠指舻亩鄠€(gè)指部元件，孔具有中心。指部元件的峰位于相對(duì)于中心的第一圓周上，同時(shí)凹陷部的底部(凹陷部的最遠(yuǎn)離中心的部分)位于相對(duì)于中心的第二圓周上，第二圓周等于或大于容器的圓周。在使用中，指部的峰與容器的卷邊接合，同時(shí)凹陷部作為直接結(jié)果(因?yàn)樗鼈兪峭粋€(gè)膜的一部分)而被向下和向外推動(dòng)。如此，凹陷部促使膜在放置時(shí)彈性地形成，并且使膜能夠采用三維結(jié)構(gòu)。雖然指部的數(shù)量可以從三個(gè)向更多變化，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有四個(gè)指部的孔(或可操作成實(shí)現(xiàn)相同效應(yīng)的多個(gè)指部等效物)在產(chǎn)品的包裝方面有益處，這是因?yàn)橥ㄟ^指部的來自凹邊的力允許毗鄰于凹陷部的膜向上運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生波動(dòng)效應(yīng)。膜所采用的三維結(jié)構(gòu)以許多方式類似于在交通工具制造中的結(jié)構(gòu)類型，即結(jié)構(gòu)是最終的膜的總體強(qiáng)度大于固有地柔性的材料的總體強(qiáng)度的硬殼結(jié)構(gòu)。特別地參照?qǐng)DSc，膜80設(shè)置有孔81，孔由指部82_85界定?，F(xiàn)在將討論一個(gè)孔81 在相對(duì)地面對(duì)的指部的中心之間的距離是孔將圍繞其閉合的容器部分的直徑的約90%，而在相對(duì)的凹陷部之間的距離相應(yīng)于所述直徑的110%。如可以看到的，另外地參照?qǐng)D8a和Sb，指部82-85鄰接罐的凹邊或凸邊的下部分并且膜緊密地跟隨容器的縮頸部分。代替利用材料的彈性使容器能夠被束縛，根據(jù)本發(fā)明的膜采用使膜的形狀能夠由此提供相對(duì)剛性的排列的三維幾何形式。實(shí)際上，代替利用具有在400-500 μ m的范圍內(nèi)的優(yōu)選厚度的高品質(zhì)原始塑料膜，本發(fā)明可以利用具有350 μ m或更少的厚度的再循環(huán)塑料膜。將意識(shí)到，雖然用于六件裝的單一的有孔膜的重量在幾克的數(shù)量級(jí)，但是在全世界，數(shù)千噸的塑料在容器膜的制造中被采用。塑料的量減少25%或更多對(duì)于任何裝罐工廠來說在操作成本上將提供顯著的減少。此外，本領(lǐng)域中已知的是(例如EP1038791)，因?yàn)轭櫩偷母惺埽詸M向腹板的任何皺曲(buckling)應(yīng)被最小化；平滑的橫向腹板被認(rèn)為是美學(xué)上更令人愉悅的。如將意識(shí)到的，之前的用于聯(lián)接容器的系統(tǒng)更近地接近塑料材料的彈性形變極限。實(shí)際上，在如US-A-4，250，682中所示的設(shè)備中，示出了一種機(jī)器，該機(jī)器接合托架帶并且將托架帶與多個(gè)與其密切相關(guān)地運(yùn)動(dòng)的物品組裝一起。Braun的設(shè)備具有帶有托架伸展構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)滾筒，用于將托架帶接合、伸展和定位至在其下方運(yùn)動(dòng)的物品的頂部上、使得托架材料被束縛在物品的凹邊下方。相似地，在另一個(gè)教導(dǎo)內(nèi)容(EP0456357)中，提出，托架帶接合組件被用于使被接合的托架帶彈性地變形，以進(jìn)行與物品的組裝。因?yàn)樵傺h(huán)材料更有可能具有可能損害被朝向彈性極限伸展的材料的強(qiáng)度的夾雜物和其他的缺陷，所以該行業(yè)在以前尚未能夠接受這樣的材料，這增加了包裝行業(yè)中的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。本發(fā)明不僅提供了使用更少的原材料并且因此比之前的解決方案更“環(huán)境友好”的解決方案，而且用于本發(fā)明的原材料可以實(shí)際上包括再循環(huán)材料或至少具有顯著的再循環(huán)材料含量。根據(jù)本發(fā)明的有孔的膜的施用的步驟可以便利地由多種方法形成。目前優(yōu)選的方法將參照?qǐng)D8c被描述，其為了方便起見將被假設(shè)為從右方接收罐(未示出);孔的指部84的內(nèi)側(cè)邊緣被朝向罐的下凹邊(上凸邊)推動(dòng)；孔的毗鄰的側(cè)指部81、83然后被輕輕地移動(dòng)經(jīng)過罐的相應(yīng)的凸邊部分，直到與孔的第一接合側(cè)相對(duì)的孔的內(nèi)側(cè)邊緣毗鄰于凸邊，由此繼續(xù)的壓力使最后一個(gè)孔指部82的內(nèi)側(cè)邊緣能夠與凸邊的下側(cè)接合，因此使有孔的膜能夠簡(jiǎn)單地、安全地和固定地與其接合。將意識(shí)到，因?yàn)閷⒉恍枰院艽蟮牧κ箍啄軌虮恢糜谌萜魃?，所以機(jī)器不需要是大規(guī)模的，并且三個(gè)或更多個(gè)容器可以容易地被根據(jù)本發(fā)明的膜束縛；之前的系統(tǒng)不能夠在諸如快速移動(dòng)生產(chǎn)線的工藝中可靠地使多于兩個(gè)容器成組。雖然第一實(shí)施例是正方形孔，但是將意識(shí)到，具有大體上三個(gè)指部的孔可以被提供，包括大體上等邊三角形的構(gòu)型，并且將提供具有束縛的安全性的最少地具有指部的設(shè)計(jì)。將意識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明操作的許多多邊形的形式可以被配置，但是規(guī)則的四邊孔可能是更容易地被普遍接受的。其他的柱形形狀的容器可以被束縛；每個(gè)孔具有五個(gè)、六個(gè)或更多個(gè)指部或突出部可能是適合的。十個(gè)對(duì)于大的家用容器來說已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是達(dá)到便利性的極限?，F(xiàn)在參照?qǐng)D9，示出了以六個(gè)孔并排的膜90的一部分，孔91具有第二種規(guī)則四邊形形狀。另外的孔或狹縫92與圓形孔93共同地被控制大小和定位成在一旦容器已經(jīng)被膜束縛時(shí)輔助保持硬殼式膜形狀。圓形開口 93可以由不同的形狀形成或可以由被便利地緊密地一起間隔開的多個(gè)較小的孔代替。在這種膜中，孔的形狀和位置使得指部之間的凹陷部相應(yīng)于彎曲側(cè)的角落，相對(duì)的凹陷部之間的距離是容器在凸邊處的直徑的約110%。圖10示出了膜100的另外的部分，其具有大體上正方形的孔101，孔101具有被小的凹陷部106-109分隔的指部102-105。凹陷部相對(duì)于圖9和圖11的凹陷部是更明顯的，但是可以具有與需要不誘導(dǎo)膜的撕裂有關(guān)的其他形狀。再次地，相對(duì)的凹陷部之間的距離是容器在凸邊處的直徑的約110%。圖11示出了另外的實(shí)施方案，其中大體上正方形的孔的每個(gè)側(cè)包括不同的弧形節(jié)段111-114 ;凹陷部可以被認(rèn)為是在毗鄰的弧段115-118的中心處存在。圖Ila示出了弧形四邊形設(shè)計(jì)的變化形式，其中實(shí)質(zhì)上正方形的孔與具有面向內(nèi)的弧形突出部的突出部元件一起發(fā)揮作用。圖Ilb-Ild示出了在使用中的圖Ila的變化形式。本發(fā)明的顯著的優(yōu)點(diǎn)是，材料的力學(xué)性質(zhì)僅被要求強(qiáng)度高至足以保持罐，而不高至足以經(jīng)受住現(xiàn)有技術(shù)中所遇到的標(biāo)準(zhǔn)施用工藝的苛刻的和大的伸展。這不僅在制造工藝中具有顯著的優(yōu)點(diǎn)(減小的操作力對(duì)施用機(jī)器引起較少的磨損以及因此進(jìn)一步減小操作成本)，而且還使成本較低塑料的使用能夠被采用。實(shí)際上，再循環(huán)塑料例如低級(jí)消費(fèi)后廢物(例如低密度聚乙烯-LDPE)可以被采用，這還滿足了市場(chǎng)要求的長(zhǎng)期的需求，因?yàn)榛镜南钠凡牧鲜浅杀靖偷?。如上文討論的，考慮到材料不需要被伸展至特定的極限，所以基礎(chǔ)產(chǎn)品的厚度也可以被減小，即厚度可以是300 μ m (或更少)是否存在夾雜物的問題是不重要的。用于之前系統(tǒng)的這種坯件在未張緊狀態(tài)中的優(yōu)選厚度處于約16密耳(400μπι)至約
17.5密耳(445 μ m)的范圍內(nèi)。本發(fā)明允許使用可以以比指定的聞品質(zhì)材料相當(dāng)有利的價(jià)格購(gòu)買的原材料。優(yōu)選的施用方法利用在施用方法上的簡(jiǎn)單的卷狀物，如將在下文詳細(xì)地公開的；簡(jiǎn)單的機(jī)器可以在制造行業(yè)中采用；與將塑料朝向而且超出其彈性極限伸展的系統(tǒng)相比，因?yàn)榇蟮睦Σ槐皇┘?，所以杠桿臂和/或液壓操作可以被最小化，而且機(jī)器的強(qiáng)度不需要是大的。更簡(jiǎn)單并且成本更低的機(jī)器的使用將還使系統(tǒng)能夠由較小的制造單位操作并且由此擴(kuò)大市場(chǎng)。圖12a_12f示出了未伸展的孔的邊緣在容器122的卷邊126上的疊合。圖12a示出了在第一施用步驟中如何與使用根據(jù)本發(fā)明的有孔的塑料片材的坯件束縛多個(gè)容器相關(guān)聯(lián)?？椎膬?nèi)側(cè)突出部邊緣121鄰接在容器的卷邊126的下側(cè)邊緣上。圖12b示出了，相對(duì)于有孔的塑料片材坯件100，施用滾子將如何相對(duì)于沿垂直于滾子軸線的方向在下方經(jīng)過的容器而旋轉(zhuǎn)。滾子是未示出的，但是坯件被示出為具有弧形的輪廓并且將在下文關(guān)于機(jī)器裝置更詳細(xì)地討論。當(dāng)滾子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，參照?qǐng)D12c和12d，孔的側(cè)邊緣123和125彈性地分叉以圍繞、容器卷邊126的側(cè)。將意識(shí)到，該圖是卷邊126的平面中的部分橫截面以及罐122的部分側(cè)視透視圖。從施用滾子的中心作用的施用力AF是相對(duì)溫和的——沒有將塑料片材材料伸展超出其彈性極限的力存在。圖12e和12f示出了當(dāng)邊緣127被容器126的凸邊接收時(shí)施用工藝的相應(yīng)的平面圖和側(cè)視圖一如示出的，示出了當(dāng)容器在滾子的軸線下方經(jīng)過時(shí)的施用滾子。
如上文討論的，考慮到為了組裝容器所必需的減小的力，系統(tǒng)動(dòng)力的需要將被減小并且能量消耗將被減小。例如，通過使系統(tǒng)將膜施用于呈6-12排寬度的容器，然后包裝站可以被建得更緊湊并且簡(jiǎn)化分配，因?yàn)檩^大寬度的形式消除了在施用之后對(duì)于為托盤打包(tray packing)工藝做準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)向打包(divert pack)的需要。具有較寬的操作寬度的又另外的優(yōu)點(diǎn)是，機(jī)器裝置的總體速度可以被減小。相比于2-排打包系統(tǒng)，操作速度是這種2-排打包系統(tǒng)的速度的三分之一至六分之一。這在壽命、可靠性(停機(jī)時(shí)間是高成本的)以及傳送器、馬達(dá)和輔助設(shè)備的成本中將具有伴隨的優(yōu)點(diǎn)。同樣地，對(duì)材料的需求將被減小，還允許低級(jí)的材料的使用。參照?qǐng)D13a和13b，示出了用于以軟飲品罐139或相似罐的形式的容器的運(yùn)輸?shù)牧硪环N標(biāo)準(zhǔn)傳送器系統(tǒng)130的平面圖和側(cè)視圖。特別地，參照?qǐng)D13a，罐139被沿著傳送器供入至積聚位置134 (在由箭頭138指示的方向前進(jìn))。在積聚位置中，容器被朝向彼此地進(jìn)入緊密相鄰的狀態(tài)，以為滾子132所進(jìn)行的有孔的束縛片材的施用做準(zhǔn)備，滾子132接收來自片材供應(yīng)系統(tǒng)133的片材110。在被標(biāo)記為136的單元之間受控制的切割設(shè)備使合適的打包尺寸能夠產(chǎn)生。參照?qǐng)D13b，片材供應(yīng)心軸135可以與另一個(gè)心軸(未示出)配合，以將片材的連續(xù)供應(yīng)提供至滾子132。如已知的，分別的片材的無縫連接可以被進(jìn)行，以提供系統(tǒng)的有效連續(xù)的操作或至少幾乎連續(xù)的操作。圖14和16分別示出了施用滾筒和生產(chǎn)線傳送器排列的側(cè)視圖和詳細(xì)的視圖。圖17-21示出了采用根據(jù)本發(fā)明的托架坯件的另外的實(shí)施例而成組的罐。將意識(shí)到，因?yàn)槿萜骺梢砸?+寬度的行來排列，所以不同的行可以使用已知的技術(shù)不同地包裝，增加了生產(chǎn)線工藝的可變性。此外，將是可能的是，使用合適的通道以獲得與其他的產(chǎn)品(品牌)的交叉，由此對(duì)于其他的機(jī)器/系統(tǒng)所感受到的需要不是必需的。托架坯件由回彈性聚合物材料例如低密度聚乙烯的單一的片材例如通過模切而形成。已知的托架坯件已由高品質(zhì)塑料片材例如低密度聚乙烯形成。
權(quán)利要求
1.一種托架坯件，包括薄塑料片材材料，所述薄塑料片材材料具有用于將多個(gè)容器保持在一起的多個(gè)孔，所述孔在至少第一方向延伸，其中所述孔具有中心并且其中界定所述孔的邊緣具有包括多個(gè)面向所述中心的突出部的幾何構(gòu)型，所述突出部由凹陷部所分隔的峰界定，所述凹陷部在離所述中心的最大部位處界定根部；其中所述峰和所述根部分別位于相對(duì)于所述中心的第一圓周和第二圓周上，所述第二圓周等于或大于容器的卷邊圓周；所述孔的構(gòu)型使得當(dāng)圍繞容器放置時(shí)，所述突出部的所述峰在所述凹陷部被向下和向外推動(dòng)時(shí)與所述容器的所述卷邊接合，并且所述片材材料彈性地形成三維結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的托架坯件，其中在所述突出部的所述峰與容器的卷邊的下側(cè)接合的部位處的膜，該材料被沿向下的方向偏轉(zhuǎn)，其中所述容器的卷邊例如為飲料罐的凹邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的托架坯件，其中所述突出部朝向所述中心向外延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的托架坯件，其中所述突出部包括在所述凹陷部之間延伸的弧形的節(jié)段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的托架坯件，其中所述凹陷部包括大體上直線的角落節(jié)段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的托架坯件，其中所述膜由包括聚乙烯、聚乙烯衍生物和具有相似力學(xué)性質(zhì)的塑料材料的組制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的托架坯件，其中所述膜由再循環(huán)塑料例如消費(fèi)后廢物(PCW)塑料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的托架坯件，其中所述膜由100-350μ m厚度的塑料月吳制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的托架坯件，還包括位于容器接收孔之間的材料內(nèi)的另外的孔，所述另外的孔能夠使應(yīng)力釋放，由此所述孔能夠更簡(jiǎn)單地圍繞容器緊固。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的托架坯件，其中所述孔被控制尺寸以圍繞有柱形壁的罐裝配。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的托架坯件，其中所述孔被控制尺寸以圍繞有頸部的罐或減小的凹邊裝配。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的托架坯件，其中所述孔被控制尺寸以圍繞環(huán)繞瓶子頸部的卷邊裝配。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的托架坯件，其中所述坯件包括一段單排的有孔膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的托架坯件，其中所述坯件包括一段多排的有孔膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的托架坯件，其中所述托架坯件或膜能夠被設(shè)置為卷狀物，用于在施用產(chǎn)品的方法中以卷狀物的形式使用。
16.多個(gè)容器，其借助于根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的托架坯件而被束縛。
17.—種使容器成組的方法，利用根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的托架坯件使容器成組，包括以下步驟 接收罐； 將孔的突出部(84)的內(nèi)側(cè)邊緣朝向所述罐的在凹邊下方的邊緣推動(dòng)；將所述孔的毗鄰的側(cè)突出部(81、83)輕輕地移動(dòng)經(jīng)過所述罐的相應(yīng)的凸邊部分，直到與所述孔的第一接合側(cè)相對(duì)的所述孔的內(nèi)側(cè)邊緣毗鄰于所述凸邊；以及 使最后一個(gè)突出部(82)的內(nèi)側(cè)邊緣與所述凸邊的下側(cè)接合，由此將所述有孔膜與所述罐固定到一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及容器托架，并且涉及用于容器并且使用所述容器托架的包裝系統(tǒng)。本發(fā)明有關(guān)于托架坯件，托架坯件用于對(duì)實(shí)質(zhì)上相同的容器進(jìn)行機(jī)器操作，其中容器例如為具有環(huán)形凹邊、柱形側(cè)壁以及在凹邊和側(cè)壁之間的截頭圓錐形壁的飲料罐。特別地，本發(fā)明涉及具有孔的塑料膜、施用該膜的方法以及所得到的組合，其中具有孔的塑料膜用于固定地束縛飲品罐、食品罐、瓶子和相似的容器。
文檔編號(hào)B65D71/50GK102648135SQ201080051886
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
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