гибкий контейнер

Формула изобретения

1. Гибкий контейнер, содержащий наружную оболочку и расположенный внутри нее вкладыш из гибкого пластичного материала, отличающийся тем, что вкладыш имеет по меньшей мере одно средство подвески, прикрепленное к внешней оболочке, выполненное таким образом, что оно формирует вентиляционный канал для удаления воздуха из вкладыша, при этом вкладыш имеет такие размеры и форму, а средство подвески прикреплено к внешней оболочке в такой ориентации, что при заполнении контейнера вкладыш соответствует внутренним размерам внешней оболочки.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что перед заполнением контейнера вкладыш сложен в свободную от воздуха конфигурацию.

3. Контейнер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждое средство подвески выполнено заодно с вкладышем.

4. Контейнер по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что каждое средство подвески выполнено из материала вкладыша в виде полой трубчатой полосы.

5. Контейнер по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что имеет односторонний клапан для перекрывания вентиляционных каналов.

6. Контейнер по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что во вкладыше выполнено по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, расположенное в стенке полой трубчатой полосы и/или в углу, смежном со средством подвески для регулирования потока воздуха посредством клапана.

7. Контейнер по пп. 5 и 6, отличающийся тем, что односторонний клапан образован стенками полой трубчатой полосы.

8. Контейнер по пп. 6 и 7, отличающийся тем, что снабжен лабиринтным закрывающим средством для регулирования вентиляционного канала или вентиляционного отверстия, при этом указанное средство включает прокладки, перекрывающиеся с образованием лабиринтной траектории.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается гибких контейнеров, содержащих наружную оболочку и расположенный внутри нее вкладыш из гибкого пластичного материала.

Такие контейнеры используются, в частности, для транспортировки и хранения сыпучих материалов, особенно порошкообразных или гранулированных материалов.

Гибкие контейнеры для сыпучих материалов, называемые F1BС, обычно содержат наружную оболочку (мешок) с подъемными проушинами и отверстием для наполнения контейнера.

Для большинства пользователей таких гибких контейнеров важно, чтобы транспортируемый материал был защищен от загрязнения пылью, водой и т.д. Это обычно достигается путем использования непроницаемого вкладыша, выполненного из пластикового листового материала, бумаги или им подобных, который располагается внутри наружной оболочки, обычно напротив ее внутренней стенки, причем вкладыш заполняется материалом, подлежащим транспортировке и/или хранению.

Считается желательным устанавливать вкладыш в наружную оболочку на место производства контейнера. Один из способов изготовления такого составного контейнера заключается в скреплении вкладыша с материалом, образующим наружную оболочку, частично путем сборки контейнера с помощью клея или ленты, после чего следует конечная операция зашивания наружной оболочки.

Однако оказалось, что трудно разместить вкладыш в наружной оболочке так, чтобы он не портился, не скручивался и принимал форму, совпадающую с формой наружной оболочки. В противном случае вкладыш становится склонным к разрыву при наполнении сыпучим материалом. Кроме того, смешение и отслаивание или открепление вкладыша может происходить во время использования, и, очевидно, правильное размещение вкладыша во время изготовления контейнера не помогает, если вкладыш смещается до или во время операции наполнения.

Из патента СССР N 1604150 известен гибкий контейнер указанного во введении типа, при изготовлении которого избегают вышеуказанных недостатков.

Хотя гибкий контейнер известной конструкции и обеспечивает правильное соединение вкладыша с наружной оболочкой, требуется, однако, дополнительная производственная стадия на месте изготовления контейнера. Далее, патент СССР не решает другую проблему, вызываемую воздухом, который остается в заполненном вкладыше и захватывается гранулами или частицами сыпучего материала во время наполнения мешков. Такой остающийся воздух в мешке с вкладышами после наполнения мешка может составлять от 10 до 15% объема сыпучего материала, когда отверстие для заполнения вкладыша герметизируется, что необходимо для обеспечения максимальной защиты. Захваченный воздух будет уходить медленно и долго, вызывая значительные пpоблемы при последующих перемещениях, транспортировке и хранении наполненных мешков.

Когда наполненные мешки транспортируются и штабелируются, содержимое мешков оседает и уплотняется, давая возможность захваченному воздуху образовать деформирующуюся подушку в мешке. Это может побудить мешок принять округленную форму, что ухудшает устойчивость штабеля мешков и механически затрудняет перемещение наполненных мешков. Далее, захваченный воздух будет расширяться или сжиматься с изменениями окружающей температуры, принуждая воздушную подушку скручиваться и терять воздух. В экстремальном случае это может вызвать разрыв стенки мешка, когда происходит чрезмерное расширение воздушной подушки.

Задача настоящего изобретения состоит в создании контейнера с вкладышем, который может правильно и эффективно размещаться в наружной оболочке контейнера и устраняет вышеназванные проблемы, связанные с захватом воздуха.

Другая задача изобретения состоит в создании гибкого контейнера с внутренними вкладышами, устраняющего избыточный воздух и проблемы, связанные с захваченным воздухом, при его хранении.

Еще одна задача изобретения состоит в усовершенствовании эффективности производства контейнеров с вкладышами.

Поставленные задачи решаются по изобретению тем, что в гибком контейнере описанное во введении типа, вкладыш имеет по меньшей мере одно средство подвески, прикрепленное к внешней оболочке и выполненное таким образом, что это средство подвески образует вентиляционный канал для удаления воздуха из рубашки.

Вкладыш по изобретению может быть сложен в свободную от воздуха конфигурацию, после чего он может закрепляться в наружной оболочке таким образом, что каждое средство подвески вкладыша соединяется с верхней частью контейнера.

Вкладыш предпочтительно выполняют такого размера относительно наружной оболочки, в которую он должен быть помещен, что при соединении средства подвески с оболочкой вкладыш при заполнении совпадает с внутренними размерами наружной оболочки.

Предпочтительно каждое средство подвески выполнено в виде трубчатой полосы из материала вкладыша.

Когда контейнер с вкладышем наполнен, отверстие для наполнения закрывается, но воздух из вкладыша может выводиться через средства трубчатой подвески и/или через один или больше вентиляционных каналов или отверстий в стенке средств трубчатой подвески и/или в стенке вкладыша. Для предотвращения проникновения ваги предпочтительно предусмотреть средство одностороннего клапана для перекрывания вентиляционных каналов и/или вентиляционных отверстий.

Эффект одностороннего клапана может быть получен путем взаимодействия противоположных стенок полой трубчатой полосы, причем такой односторонний клапан особенно эффективен, когда в средствах трубчатой подвески выполнены вентиляционные каналы.

Дополнительно, в частности, если вентиляционные отверстия образованы вблизи верхнего угла контейнера, поток воздуха через вентиляционные отверстия может регулироваться посредством лабиринтного закрывающего средства.

В альтернативном варианте выполнения изобретения вкладыш гибкого контейнера имеет входное (загрузочное) отверстие на одном конце и одно или более вентиляционных отверстий, расположенных в стенке полой трубчатой полосы и/или в углу, смежном со средством подвески для регулирования потока воздуха посредством клапана. Контейнер может быть снабжен лабиринтным закрывающим средством, включающим прокладки, перекрывающиеся с образованием лабиринтной траектории между внутренней частью вкладыша и вентиляционными каналами.

Изобретение далее описывается на примере выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 схематичный вид варианта выполнения вкладыша согласно изобретению,

фиг. 2 торцевой вид после поперечного сгиба вкладыша по фиг. 1,

фиг. 3 вид вкладыша, показанного на фиг. 2, после продольного сгиба,

фиг. 4 вид составного контейнера (FIBC) с внутренним мешком или вкладышем, аналогичным тому, который показан на фиг. 1-3, смонтированным и готовым для заполнения,

фиг. 5 сечение по V-V на фиг. 4,

фиг. 6 аналогично тому, что показано на фиг. 1-3, но имеющему лабиринтное закрывающее средство, образующее односторонний клапан, управляющий вентиляционными отверстиями в средствах подвески,

фиг. 7-10 схемы, показывающие альтернативные варианты лабиринтного средства для закрывания вентиляционных отверстий, образованных во вкладыше,

фиг. 11 схема, показывающая вкладыши или мешок, имеющий отверстие для наполнения, и с воздушными вентиляционными отверстиями, управляемыми лабиринтным средством,

фиг. 12 схематичный вид верхнего конца вкладыша, аналогично вкладышу, показанному на фиг. 1-3, для иллюстрации использования устройства сварки.

На фиг. 1-3 вкладыш 1 выполнен из двух листов непроницаемого гибкого материала, предпочтительно пластикового, которые соединяются вместе посредством концевого сварного шва 2 и боковых сварных швов 3,4 с образованием мешка, который открыт на одном конце и имеет зоны 5, 6, удаленные из него на этом конце для образования зубчатой концевой формы. Дальнейшие швы или сварные швы 7,8 затем производятся на периферии каждой зоны 9,10 для образования трех по существу трубчатых элементов 11, 12 и 13. Трубчатый элемент 11 образует отверстие для наполнения мешка с вкладышем, тогда как трубчатые элементы 12 и 13 образуют средства подвески для соединения вкладыша с наружным контейнером. Элементы трубчатых подвесок 12, 13 также выполняют функцию выпускания воздуха, как это будет пояснено ниже.

После изготовления мешок с вкладышем 1 складывают с образованием компактной упаковки 14 (см. фиг. 3), из которой удалено большинство воздуха. Для достижения этого вкладыш 1 сгибается по продольным линиям сгиба 15, 16, 17 и 18, обозначенным пунктирными линиями на фиг. 1, для образования компактной формы, как показано в плане на фиг. 2, вкладыш затем сгибается в плоскости чертежа по линиям сгиба 19, 20, и 21 (см. фиг. 3) последовательно, чтобы получить полностью сложенную упаковку 14, как показано в верхней части фиг. 3. Липкая лента 22 используется для удержания вкладыша в сложенном положении.

Сложенный вкладыш затем крепится внутри и ориентируется относительно наружной оболочки 23, как показано схематично на фиг. 4 и 5.

Наружная оболочка 23, которая выполнена, например, из тканого полипропилена, показана в состоянии, готовом для использования. Эта оболочка имеет переднюю и заднюю стороны 24, 25 и две внутренние косынки или наугольники 26, 27. Наружная оболочка 23 образована с интегральной полосой для подъема, образованной в верхней секции путем подгибания и сшивания обычным образом. Подъемная полоса может быть одноточечной или многоточечной конструкции. Нижняя часть наружного контейнера также может иметь форму, как показано, которая развертывается для образования прямоугольного днища или может быть днищем типа звезды или двойного квадрата.

Сложенный вкладыш 14 укладывается между сторонами 24, 25 и между наугольниками 26, 27. Вкладыш крепится к наружному контейнеру посредством трубчатых подвесок 12, 13, которые образованы с крепежным средством (не показано) и расположены в линию и заподлицо с верхней кромкой 28 оболочки 23 и соединяются с диагонально противолежащими углами сторон 24, 25, как показано на фиг. 4.

При использовании, когда необходимо наполнить контейнер, наполняющее устройство, имеющее наполняющий патрубок (не показано), вставляется в отверстие для наполнения, выполненное в трубчатом элементе 11 вкладыша, мешок с вкладышем 1 наполняется по отношению к наружной оболочке 23 и вкладыш расправляется и расширяется по наружному мешку без сбоев. Только после этого вкладыш, образующий внутренний мешок, наполняется сыпучим или гранулированным материалом.

Альтернативно сыпучий материал может наполняться непосредственно в сложенный вкладыш, который расширяется во время наполнения. Единственным воздухом, которому разрешается входить во вкладыш, является воздух, остающийся в самом сыпучем материале.

После наполнения отверстие в элементе 11 закрывается и герметизируется.

Трубчатые подвесные средства 13, 12 выполняют дополнительную функцию средства одностороннего клапана, предоставляющего возможность утечки воздуху, остающемуся в сыпучем материале. Действие одностороннего клапана производится участками листов гибкого материала, образующих боковые стороны каждого трубчатого элемента, которые обычно находятся в контакте друг с другом, но которые расходятся в ответ на положительное давление во вкладыше для возможности удаления воздуха. Это удаление воздуха может происходить при взаимодействии вентиляционных отверстий 29, образованных в боковых сторонах трубчатых секций. Когда воздух вышел из вкладыша, боковые стороны подвесных трубчатых элементов 12, 13 сходятся (слипаются) вместе, чтобы закрыть трубчатые элементы и отверстия 29 для предотвращения поступления внутрь контейнера воздуха или воды.

Материал вкладыша может быть изготовлен из однослойного экструдированного полиэтилена толщиной 80/100 микрон. Альтернативно предполагается, что вкладыши могут изготавливаться из более толстого многослойного полипропиленового материала, скажем из материала 80-85 микрон, причем разные слои имеют разные свойства, например, наружные слои являются более прочными, но проницаемыми, а внутренний слой является непроницаемыми с хорошими сварными характеристиками. Желательно, чтобы материал вкладыша имел свойства прочности, стойкости к прокалыванию и непроницаемости, но этого не так легко достигнуть в однослойной конструкции. Альтернативно могут использоваться многослойные материалы для контейнеров.

Описанные варианты реализации изобретения не должны рассматриваться как ограничительные. Например, вместо двух средств подвески 12, 13 одинарный трубчатый элемент подвески или три или больше трубчатых элементов подвески могут использоваться во вкладыше. Далее, форма и размер отверстия для наполнения или отверстий для наполнения могут изменяться в соответствии с требованиями, как это может иметь место в отношении размера и местоположения отверстий 29. Альтернативно отверстия 29 могут быть устранены полностью.

Далее, хотя вкладыш показан выполненным из двух кусков материала, вкладыш в равной степени может быть выполнен из куска трубчатого материала, и в этом случае боковые швы 3, 4 не требуются.

Вкладыш может быть также интегральной частью контейнера, в результате чего альтернативная вентиляция с помощью специальных лабиринтных вентиляционных каналов используется в соответствии с изобретением. Особенно, когда вентилируются контейнеры небольшого размера, они первоначально могут быть выполнены из непроницаемых материалов, так что остается решить только проблемы вентиляции.

Преимущества, которые достигаются в случае гибкого контейнера с вкладышем согласно настоящему изобретению, следующие:

1. Вкладыш будет иметь правильное расположение по отношению к наружной оболочке, когда вкладыш заполняется.

2. Вкладыш будет оставаться в своем правильном расположении относительно наружной оболочки во время транспортировки и манипулирования пустых мешков, а также во время наполнения и опустошения мешка. Вкладыш не будет смещаться, если случайно вода проникнет в мешок.

3. Дополнительная стадия надувания-складывания во время производства устраняется, что ведет к производственной экономии.

4. По существу нет воздуха в пустом вкладыше, который в противном случае вызвал бы проблемы во время укладки/штабелирования пустых контейнеров для транспортировки к местам наполнения сыпучим материалом, т.е. нет риска разрыва вкладыша, когда штабеля или кипы сжимаются. Штабелированные контейнеры также являются более стабильными (не подвергаются смещению).

5. Благодаря давлению выпускных клапанов во вкладыше избыточный воздух в мешке после наполнения может удаляться, так что образования "воздушного пузыря" не происходит над сыпучим материалом после наполнения контейнера и закрытия и герметизации вкладыша. Это устраняет риск разрыва вкладыша, когда мешки штабелируются один на другой в несколько слоев.

В альтернативном варианте, показанном на фиг. 6, вентиляционная/уплотняющая комбинация образована в боковых частях 12 и 13 путем образования двух вентиляционных отверстий 29 и 30 диаметром около 5 мм в верхнем и нижнем участках боковых частей материала и образования двух прерывистых футеровочных уплотнений 31 и 32 поперек основания каждой боковой части. Зазоры в футеровочных уплотнениях и расстояния между футеровочными уплотнениями показаны подробно на фиг. 7, которая относится к мешку с интегральным вкладышем.

Вентиляционные отверстия 29 могут быть созданы путем образования одного или больше отверстий в стенке контейнера, как показано, например, путем прорезания щели в стенке или прокалывания круглого или другой формы отверстия в материале стенки. При необходимости материал стенки может быть лишь частично вырезан для образования лоскута, который накрывает отверстие и содействует предотвращению проникновения воды или влаги в мешок. Типично отверстие имеет площадь в плане менее, чем от 3 до 15 квадратных миллиметров, и имеет максимальный размер менее 10 мм. Удобно использовать круглые вентиляционные отверстия диаметром 5-7,5 мм. Предпочтительно одно из вентиляционных отверстий образуют аксиально ниже стенки вкладыша, так что вода, которая входит в мертвое пространство через верхнее отверстие, может отводиться через нижнее отверстие вместо проникания через уплотнение и вхождения в тело мешка.

Лабиринтное закрывающее средство может использоваться для регулирования вентиляции каждого уплотнения, образованного как теплофутеровочные уплотнения между противолежащими стенками или уплотнениями контейнера, например, путем нанесения теплозащитной полосы на мешок во время его изготовления или путем нанесения адгезива между соответствующими зонами противолежащих стенок мешка. Уплотнения могут быть простыми прямолинейными уплотнениями или более сложных форм. Таким образом, уплотнения могут быть изогнутыми или могут быть коленчатой или волнообразной формы. Для упрощения изобретение далее описывается в отношении простого прямолинейного уплотнения.

Лабиринт образован путем перекрывания по крайней мере двух футеровочных уплотнений в отношении части их длины, например от 10 до 50% их длины. При необходимости может использоваться более двух уплотнений, так что образуется многократное перекрытие, чтобы получить более трудную траекторию между внутренней частью мешка и вентиляционным каналом. Альтернативно одно футеровочное уплотнение может прерываться для образования двух или больше аксиально выровненных участков, каждый отделенный аксиальным зазором, и второе уплотнение или футеровка из уплотнений перекрывает зазор(ы). Предпочтительно футеровка (линия) из уплотнений проходит к наружной кромке контейнера. Траектория между уплотнениями типично имеет максимальную площадь поперечного сечения менее, чем между 0,5 и 5 мм². Предпочтительно уплотнения разнесены друг от друга менее, чем на 20 мм, например на расстояние от 5 до 10 мм, так что частицы гранулированного материала не могут легко просачиваться из мешка через уплотнения, и траектория имеет тенденцию к самоуплотнению, когда мешок сгибается во время манипулирования, и имеет место тенденция захватывать воздух в мешок через вентиляционное отверстие. Когда используется уплотнение в виде прерывистой линии для образования аксиальных зазоров в футеровочном уплотнении, зазоры типично охватывают от 10 до 50 процентов смежного уплотненного участка футеровки.

Таким образом, зазор может быть длиной от 10 до 15 мм с уплотненными участками, каждый длиной от 25 до 50 мм.

Показанные футеровочные линейные уплотнения 31, 32 прерываются для образования двух параллельных серий коротких уплотнений 33а, 33б, 33с и т.д. и 34а, 34б, 34с и т.д. с аксиальными зазорами 35 и 36 между короткими уплотнениями. Уплотнения 33 и 34 перекрываются друг другом примерно на 20-30 процентов на каждом конце, и зазоры 35 и 36 между короткими уплотнениями типично составляют 10-15 мм, а футеровочные линейные уплотнения разнесены друг от друга на 10-30 мм. Это образует мертвое пространство 37 снаружи уплотнений и два круглых вентиляционных отверстия 29 и 30, образованные в стенке вкладыша в этом мертвом пространстве.

Лабиринтные закрывающие средства могут быть расположены, как показано на фиг. 8, особенно если вентиляционные отверстия расположены в верхних углах вкладыша или наружной оболочки, в конструкции, имеющей только центральное отверстие для наполнения, как показано схематично на фиг. 11. Альтернативно уплотнения могут использоваться с мешком с вкладышем, имеющим вентилируемые или трубчатые средства подвески.

Альтернативно уплотнение 12 может быть образовано изогнутыми футеровочными уплотнениями 31, 32, как показано на фиг. 9, или уплотнениями 38 в форме волны или зубьев пилы, как показано на фиг. 10. В последнем случае уплотнения могут быть в или вне фазы с тем, чтобы образовать тонкую траекторию без необходимости чрезмерной точности при размещении уплотнений.

Когда вкладыш должен изготавливаться разных размеров, установлено, что U-образные вырезы 5, 6 между центральным отверстием для наполнения в элементе 11 и средствами подвески 12, 13 могут оставаться постоянными. Это дает возможность использовать сварное устройство, имеющее одного размера U-образные внутренние части 39 (см. фиг. 12).

Когда наружная кромка 40 подвесных средств 12, 13 по существу выровнена с соответствующими боковыми швами 41 мешка с вкладышем, тогда нет необходимости в отдельной сварке вдоль наружной кромки подвесного средства, так как это уже уплотнено во время образования мешка.

Однако если ширина мешка больше, так что боковая кромка 41 мешка с вкладышем находится на значительном расстоянии от боковой кромки 40 подвесных средств 12, 13 (которые (средства) явно узкие, чтобы функционировать правильно как вентиляционный канал, например 40-80 мм), тогда необходимо приварить материал мешка вдоль изогнутой линии 42.

Для этой цели используется часть сварного устройства, показанного на фиг. 12, чтобы образовать кромку 40, и изогнутая линия 42 может использоваться только при необходимости. Когда необходимо, эта часть оставляется холодной, но нагревается при сварке. Таким образом, мешки с вкладышем, имеющие ширину от 1270 до 2030 мм могут изготавливаться с использованием одного инструмента. 2 4 6 8