CS302291A3 - Method for creating deflection curve on a packaging material - Google Patents

Description

1 Γ/

Způsob vytvoření čar ohybu na obalovém materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu vytvoření čar ohybu na obalo-vém materiálu, zejména pro kapalné produkty.

Dosavadní stav techniky

Obaly pro nápoje, například ovocné štávy a mlékojsou často, vyřobeny z ohebného obalového materiálu, kterýse rozřezáním, ohnutím a zatavením vytvaruje na naplněnýa uzavřený obal požadovaného tvaru. Obalovým materiálem jeobvykle laminát, který je tvořen nosnou vrstvou vláknitéhomateriálu, například papíru, která je alespoň na jedné stra-ně, přivrácena k obsahu opatřena povlakem termoplastickéhomateriálu, který je kapalinotěsný. Obalový laminát může býtopatřen ještě další vrstvou, kterou je obvykle folie z plas-tické hmoty nebo z kovu, což může zajistit dokonalejší ochra-nu obsahu proti působení světla, plynotěsnost nebo tolerancipro kapalinu. Dokud je obalový materiál stále ještě ve forměpásu nebo folie, opatří se čarami ohybu, jimiž se materiállineárně zeslabuje, čímž se usnadní jeho zpracování na poža-dovaný tvar ohnutím, čáry ohybu se obvykle tvoří běžným způ-sobem, obvykle tak, že se obalový materiál ve formě pásu ne-chá projít mezi válci s patricovými a matricovými prvky,které vytlačují do materiálu čáry ohybu požadovaným způsobem.Takto zpracovaný materiál má tedy pozitivní a negativní stra-nu, což znamená, že lineární deformace, vytvořená uvedenýmzpůsobem vytvoří vystouplé čáry na jedné, pozitivní straněmateriálu a odpovídající lineární vyhloubení na druhé, ne-gativní straně materiálu. Toto zeslabení materiálu je tedyvlastně způsobeno tím, že dochází k deformaci vláknité vrst-vy materiálu, takže vlákna v oblasti čar ohybu vytvářejívlny, avšak nejsou přetržena nebo odříznuta. Nedochází tedy - 2 - ke skutečnému snížení tlouštky materiálu v oblasti čar ohy-bu, avšak pouze k vytlačení části materiálu z negativnístrany na stranu positivní, čáry, vyrobená obvyklým způso-bem tedy mají za následek lineární zeslabení materiálu,avšak ohebnost materiálu zůstává do značné míry zachovánavzhledem k tomu, že ve skutečnosti nedochází k žádnému sní-žení tloušťky materiálu v oblasti čar ohybu a k žádnémupřerušení vláken nosné vrstvy. Čáry ohybu ve skutečnostiusnadní a zjednoduší ohýbání materiálu, materiál si všaki po ohnutí uchová svou elastičnost a v případě nepřítom-nosti působení síly zvenčí má sklon opět se vyrovnat dopůvodního, převážně plochého tvaru. Běžné čáry ohybu tedyposkytují dostatečné zeslabení materiálu pro většinu po-užití, avšak v případě, že jsou kladeny zvláště vysoké ná-roky na přesný tvar obalu nebo na ostré, rovné čáry ohybu,je nutno zajistit další zeslabení materiálu, které by nejenusnadnilo ohnutí materiálu, avšak také snížilo jeho oheb-nost, takže by materiál pokud možno zůstával v ohnutém tva-ru i v nepřítomnosti působení vnější síly. V obalovém laminátu, který obsahuje střední nosnouvrstvu z vláknitého materiálu, absorbujícího kapalinu sečasto tvoří čáry ohybu přes podélnou hranu pruhu obalové-ho materiálu, která se po zpracování na obal zahne dovnitřa je opatřena obalem a dostává se tedy do styku s kapalnýmobsahem. Zahnutí přes hranu pruhu obalového materiálu jeprováděno v několika stupních. Nejprve se hrana opracujetak, že se sníží tloušťka materiálu natolik, že tloušíkahrany po jejím přehnutí je stejná jako celková tlouštkamateriálu. Pak se oblast se sníženou tlouštkou opatří po-délnou čarou ohybu, která obvykle zasahuje do středu tétooblasti, načež se materiál přehne a v oblasti se sníženou'.tlouštkou se zataví. V případě některých typů materiálu amateriálů s určitým rozmezím tlouš£ky se však ukázalo ob-tížné dosáhnout běžnými postupy dostatečně velkého zeslabení, - 3 - tak, aby bylo možno zajistit, že materiál po svém přehnutív místě zeslabení zůstane ve zdvojeném stavu až do zatave-ní. Toho je možno dosáhnout pouze v tom případě, že dojdek postupnému snížení tloušťky, v tomto případě však můžeopět dojít k tomu, že materiál je opracován natolik, žehrana saje kapalinu a výsledný hotový obal již není kapali-no těsný. Čárycohybu, jimiž je materiál zeslaben do větší mí-ry než při obvyklém postupu, je možno vyrobit dobře známýmzpůsobem, jehož se užívá také ke snížení tloušťky většíchploch materiálu, například tam, kde je materiál spojen vzá-jemným překrytím dvou okrajových pásů. Při tomto postupu sejedna strana pásu obalového materiálu opracuje, napříkladfrézováním současně s průchodem materiálu zařízením, kterévybaví materiál běžnými čarami ohybu. Aby bylo možno do-sáhnout zeslabení současně na všech požadovaných místech,je nutno použít většího množství fréz a tyto frézy musí míttvar, který může zajistit požadované, často odlišné zeslabení v různých částech materiálu, takže tento způsob je velminákladný zejména v tom případě, že se mají vyrobit různétypy obalů s různými rozměry. Mimoto při tomto způsobu opracování se získá zeslabení, které není dostatečně přesněohraničeno, to znamená, že přechod se zeslabené části dopřilehlé části s plnou tlouštkou materiálu je postupný anezřetelný.

Dalším způsobem, jímž je možno zajistit zeslabenínebo zmenšení tlouštky materiálu, je obvyklé opracovávání,jímž se vytvoří na jedné straně materiálu žlábky. Tytožlábky jsou místem, v němž je materiál možno snáze ohnout,místo ohybu je však špatně definováno a odděleno od neopra-covaného materiálu, takže čáry ohnutí jsou často nerovné.Mimoto při tomto postupu často dochází k příliš velkému od-stranění vláknitého materiálu. - 4 - V průmyslu pro výrobu obalových materiálů by tedybylo zapotřebí navrhnout postup, jímž by bylo možno usku-tečnist hospodárně dobře definované čáry ohybu na obalovémmateriálu.

Vynález si klade za úkol navrhnout nový postup protvorbu Čar ohybu na obalových materiálech tak, aby tentopostup byl prostý svrchu popsaných nevýhod dosud používa-ných postupů. Způsob podle vynálezu by měl zajistit vznikdobře definovaných čar ohybu tak, aby tyto čáry bylo snad-no možno vytvořit na různých typech obalových materiálů alaminátů pro různé velikosti obalů.

Vynález si tedy klade za úkol navrhnout postup, jímžby bylo možno vytvořit čáry ohybu nebo čáry zeslabení, kte-ré by nejen zeslabily materiál tak, že by bylo možno jejsnáze ohnout, avšak také by do určité míry došlo k přeru-šení vláken nosné vrstvy materiálu tak, aby byla současněsnížena tendence materiálu k nabytí původního tvaru po je-ho ohnutí.

Vynález si dále klade za úkol navrhnout způsoh provytvoření čar ohnutí na obalovém materiálu tak, aby tentopostup bylo možno provést snadným a hospodárným způsobem,upravit jej tak, aby byl vhodný pro různé typyp materiálůa obalů při uchované jednoduchosti postupu.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tedy tvoří způsob vytvoření čarohybu na obalovém materiálu. Tento postup spočívá v tom,že se v prvním stupni materiál obvyklým způsobem opatříčarami ohybu tak, že na jedné straně tohoto materiáluvzniknou vystupující čáry ohybu a na druhé straně vzniknouodpovídající čáry, které mají formu žlábků, načež se ve - 5 - druhém stupni zpracování tento materiál mechanicky opra-covává za úplného nebo částečného odstranění vystupujícíchčástí materiálu.

Ve výhodném provedení způsobu podle vynálezu jsouvystupující čáry materiálu lineární. S výhodou je možno postupovat tak, že se opracováníukončí, jakmile jsou vystupující části sneseny do úrovněostatních částí materiálu. Je však možné snížit tlouštkumateriálu v místě vystupujících čar ohybu i v jejich bez-prostředním okolí.

Opracovanou část obalového materiálu je možno opatřitpovlakem z plastické hmoty. Výhodná provedení způsobu podle vynálezu, budou dálepodrobněji popsána v souvislosti s přiloženými výkresy,na nichž jsou znázorněny pouze podrobnosti, nezbytné propochopení smyslu vynálezu.

Popis výkresů

Na obr. 1 je znázorněna část obalového materiálu,která byla v prvním stupni způsobu podle vynálezu opatře-na vystupující čarou ohybu.

Na obr. 2 je znázorněna část obalového materiáluz obr. 1, která byla ve druhém stupni způsobu podle vyná-lezu mechanicky opracována.

Na obr. 3 je znázorněna část obalového materiálu zobr. 2 po přeložení v místě čáry ohybu, provedené způsobempodle vynálezu. - 6 -

Na obr. 4 je znázorněna čára přeložení, vytvořenázpůsobem podle vynálezu na jiném typu obalového materiálu.

Na obr. 5 je znázorněn obalový materiál z obr. 4 popřeložení přes podélnou hranu.

Způsob podle vynálezu je, jak již bylo svrchu uvedeno,určen pro vytvoření čar ohybu na obalovém materiálu různé-ho typu, například obalových materiálů, užitých k výroběobalů pro kapalinu, například obalů na mléko. I když jezpůsob podle vynálezu možno užít pro řadu různých typů ma-teriálu, na přiložených výkresech jsou znázorněny výhodnémateriály pro provádění způsobu podle vynálezu.

Na obr. 1, 2 a 3 jsou znázorněny části obalového ma-teriálu 1 ve formě pruhu nebo při tvarování na hotový obal.Obalový materiál 1 je tvořen nosnou vrstvou 2 vláknitéhomateriálu, například papíru s poměrně velkou tlouštkou0,5 mm. Jak již bylo uvedeno, je obalový materiál JL určenpro výrobu obalů pro kapaliny a musí tedy ve své konečnéformě obsahovat další vrstvy kapalinotěsného materiálu.

Ve stupni z obr. 1 může být materiál opatřen zevní vrstvouJ z termoplastického materiálu, která je uložena na jednustranu nosné vrstvy 2. Tato vrstva je obvykle vyrobena zpolyethylenu, je však možno užít i jiné typy termoplastic-kého materiálu. Zevní vrstvu je možno nanést na jednustranu nosné vrstvy i v pozdějším stupni, například sou-časně s nanesením další vrstvy 4 na opačnou stranu nosnévrstvy 2. Tato další vrstva může rovněž být tvořena vhod-ným termoplastickým materiálem a může být nanášena vytlačo-váním v horném stavu nebo také ve formě předem vytvořenéhofilmu z plastické hmoty.

Aby bylo možno usnadnit tvarování obalového materiálu 1, ve formě listu nebo pásu do hotového obalu, například - 7 - tvaru rovnoběžnostěnu je obalový materiál opatřen čarami£ ohybu, které lineárně materiál zeslabují a umožňují nebousnadňují ohyb materiálu za vzniku hran a rohů hotovéhoobalu, čáry ohybu jsou s výhodou lineární, avšak mohoutaké mít tvar povrchů nebo oblastí větších ploch, napříkladv případě, že se čáry ohybu stýkají nebo křižují, napří-klad v rozích příštího obalu, v oblastech zatavení a podobně.Čáry 2 ohybu se vytváří s výhodou obvyklým způsobem, tj. tak,že se obalový materiál nechá projít mezi patricovým a matri-covým prvkem, mezi nimiž dochází ke stlačení tohoto materiá-lu, takže výsledkem je pozitivní strana, na níž mají čáry 2ohybu vyvýšené části 6, a negativní strana, na níž mají čáry2 ohybu formu vyhloubení J,· Tato deformace obalového mate-riálu způsobuje, že vlákna nosné vrstvy 2 jsou deformovánaodpovídajícím způsobem a probíhají tedy vyvýšenou částíčáry % ohybu, tak jak je to znázorněno na obr. 1. Vyvýšenáčást 6. čáry £ ohybu se s výhodou vytvoří průchodem obalové-ho materiálu mezi válci, je však možno tyto prvky vytvořitjiným způsobem.

Po vytvoření vyvýšených částí 6. ma obalovém materiáluv prvním stupni postupu v požadovaném, s výhodou lineárnímtvaru je možno provést druhý stupeň způsobu podle vynálezu,v němž se obalový materiál 1 mechanicky opracovává tak, žese zcela nebo z části odstraní vyvýšené části 6,. První pro-vedení tohoto postupu je znázorněné na obr. 1 až 3, v tomtopřípadě se s výhodou opracovává čelní pozitivní strana oba-lového materiálu 1. a zásadně se odstraní celá jeho vyvýšenáčást 6,, opracování se ukončí, jakmile je vyvýšená část 6.odstraněna natolik, že celý obalový materiál JL má všudestejnou tloušťku. Pozitivní strana tohoto obalového mate-riálu 1 tím nabývá zcela plochého tvaru a obalový materiál1 je pak možno, tak jak je znázorněno na obr. 2 opatřit po-vlakem další vrstvy 4 2 termoplastického materiálu, napří-klad z polyethylenu. Mechanickým opracováním pozitivnístrany obalového materiálu 1 se odstraní ty části nosné - 8 - vrstvy 2 s obsahem vláken, která zasahuje svými vlákny dovyvýšené části a obalový materiál ,1 je pak opatřen ča-rami % ohybu, v nichž je nosná vrstva 2 s obsahem vlákennejen deformována a zeslabena, nýbrž také je snížena jejítlouštka, což současně snižuje také ohebnost obalového ma-teriálu 1, takže po svém přehnutí má tento obalový materiál1 zvýšenou tendenci zůstávat v přeloženém stavu. Tato fázeje znázorněna na obr. 3, kde je obalový materiál z obr. 2ohnut v úhlu 90° podél čáry % ohybu, tak jak tomu je v prů-běhu jeho zpracování na výsledný obal. Vytvoření čar ohy-bu ve druhém stupni způsobu podle vynálezu vede k získánídobře definovaných a ohraničených čar % ohybu, což podstat“ně snižuje ohebnost a elasticitu materiálu a současně usnadní dosažení ohnutí v pravém úhlu podél hran budoucího obalus větší těsností, takže výsledný obal pak má dokonalejšívzhled, přesnější rozměry a v důsledku toho také větší pev-nost při skladování a transportu.

Další provedení způsobu podle vynálezu je znázorněnona obr. 4 a 5. V tomto případě je obalový materiál .8 veformě pásu nebo listu, popřípadě téhož typu jako obalovýmateriál 1. opatřen způsobem podle vynálezu čarou 10 ohybu,která probíhá podél podélné hrany £ tak, aby bylo možnoobalový materiál 10 v této oblasti přeložit tak, aby nosnávrstva 11 obalového materiálu .8 s obsahem vláken nemohlaabsorbovat obsah budoucího obalu v oblasti podélné hrany která po zpracování obalového materiálu 8 na výslednýobal je uložena uvnitř tohoto obalu a dostává se do stykus kapalným obsahem tohoto obalu. Při přeložení přes oblastúzké podélné hrany % se obvykle užívá opracování, při němžse tlouštka uvedené oblasti zmenší v podstatě na polovinu,takže při přeložení obalového materiálu v tomto místě nenívýsledný materiál tlustší než původní tloušťka obalovéhomateriálu 8. - 9 -

Snížení tlouštky materiálu je obvykle dosaženo opraco-váním pomocí frézy nebo hranou rotujícího nože při výroběmateriálu. Při provádění způsobu podle vynálezu je obalovýmateriál 8 opatřen čarou 10 ohybu před mechanickým zpraco-váním, které sníží jeho celkovou tlouš*tku. Čára 10 ohybu,která se s výhodou vytvoří při použití dvou válců, opatře-ných patricovým a matricovým prvkem, které spolupracují tak,že vyvýšená část materiálu je uložena na té straně obalové-ho materiálu 8, který má být opracován. Při následném opra-cování materiálu ke snížení jeho tlouštky tedy dochází jakk odstranění vyvýšené části čáry 10 ohybu, tak přilehlýchčástí obalového materiálu 8, takže celková tlouštka obalo-vého materiálu 8 v místě čáry 10 ohybu je převážně polovi-nou původní tloušťky* Obalový materiál 8 je v tomto stupnivýroby již možno povlékat známým a svrchu popsaným způsobemzevními vrstvami 12. 12 z termoplastického materiálu, je všakmožno uložit jednu nebo obě takové vrstvy také v pozdějšímstupni zpracování. Jakmile je ukončeno mechanické opracováníoblasti podélné hrany % obalového materiálu ,8, je v tétooblasti materiál přes čáru 10 ohybu přeložen známým způso-bem v úhlu 180° a pak je jeho přeložená část v této polozepřidržena pomocí vhodného pojivá, například jeho horké ta-veniny. Přehnutí musí být provedeno v přímé čáře, rovnoběžnés podélnou hranou j), což je podstatně usnadněno velmi dobředefinovanou čarou 10 ohybu, vytvořenou způsobem podle vyná-lezu,7 je jíž oblasti je obalový materiál j3 do značné míryzeslaben a v níž je vzhledem k současnému odstranění částivláken snížena také ohebnost natolik, že přeložená částzůstává ve své poloze až do té doby, než je naneseno poji-vo nebo lepidlo. Tímto způsobem se dosáhne stejnoměrnéhozaoblení obalového materiálu 8 v místě podélné hranytakže se současně dosáhne uspokojivé vodotěsnosti, dobrécelkové těsnosti materiálu po jeho vytvarování na hotovýobal, současně je možno také zajistit, že obsah výslednéhoobalu nevnikne do nosné vrstvy 11. 10

Způsob podle vynálezu může tedy být ve svých různýchprovedeních použit k dosažení dobře definovaných čar ohybův různých typech obalových materiálů pro různé použití.

Ve srovnání s dříve známými postupy je možno dosáhnout podstatnějšího a stálejšího zeslabení obalového materiálu.Současně je ve srovnání s dříve známými postupy dosaženolépe definované oblasti přehnutí levněji vzhledem k tomu,že není zapotřebí nákladného zařízení. Podstatného zlepše-ní je tedy způsobem podle vynálezu dosaženo jednodušeji,méně pracně a hospodárněji.

Zastupuje: /

advokátka

Claims (7)

11 - PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob vytvoření čar ohybu na obalovém materiálu,vyznačující se tím, že se obalový materiál(1, 8) v prvním stupni opatří na jedné své straně vyvýšený-mi částmi (6) a ve druhém stupni se obalový materiál (1, 8)podrobí mechanickému opracování k částečnému nebo úplnémuodstranění vyvýšených částí (6).

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující setím, že vyvýšené části (6) jsou lineární.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující setím, že se vyvýšené části (6) získají vytlačením·»

4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznaču-jící se tím, že se vyvýšené části (6) opracová-vají frézováním.

5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačujícíse t í m , že se opracovávání ukončí při zarovnání oblastivyvýšených částí (6) do úrovně okolního povrchu obalovéhomateriálu (1).

6. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačujícíse tím, že se opracováním sníží tlouštka materiálujak ve vyvýšené části (6), tak v přilehlých částech.

7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačujícíse tím, že se opracovaná část obalového materiálu (1, 8) opatří vrstvou (4, 13) plastické hmoty. Zastupuje: /

JUDr. Zdeňka KÓflEJZOVÁ advokátka