CZ282286B6 - Otevírací ústrojí pro obal - Google Patents

Abstract

Otevírací ústrojí pro obal z materiálu, opatřeného povlakem z plastické hmoty, je tvořeno švem (3), zasahujícím příčně horní koncovou stěnou (4) obalu, v tomto švu (3) je uložen otevírací proužek (10) z laminovaného materiálu, po jehož odstranění se otevře šev (3), uzavírající horní koncovou stěnu (4) a vytvoří se licí otvor (17). Otevírací proužek (10) je tvořen vnitřní vrstvou (14) a zevní vrstvou (15) z plastické hmoty, mezi nimiž je uložena mezivrstva (16), tvořená materiálem, jehož pevnost je nižší než pevnost spojení mezi zevní vrstvou (15) a povlakem (12) obalového materiálu, takže při otevření obalu (1) dochází k rozržení mezivrstvy.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká otevíracího ústrojí pro obal, vyrobený z materiálu s povlakem z plastické hmoty, se švem zasahujícím příčně přes stěnu obalu, přičemž šev se protíná s podélným svarem a současně je alespoň v části švu uložen otevírací proužek, tvořený laminovaným materiálem z vnitřní a zevní vrstvy s dobrou adhesí k plastickému povlaku obalového materiálu.

Dosavadní stav techniky

V obalové technologii se často užívá obalů nebo kartonů pro jediné použití, které jsou vyrobeny z obalového materiálu s povlakem z plastické hmoty ajsou určeny pro balení a transport kapalných potravin, jako mléka, ovocných šťáv, vína a podobně. Přesná struktura obalového materiálu se mění v závislosti na baleném produktu, avšak obvykle jde o jednu nebo větší počet vrstev papíru nebo lepenky, které dodávají obalu požadovanou pevnost a tvarovou stálost a o zevní povlak z termoplastického materiálu, s výhodou polyethylen, který nejen zajistí kapalinotěsnost obalu, ale poskytuje mu také požadovanou výslednou geometrickou formu po svaření termoplastického materiálu působením tepla.

V současné době jsou obaly pro jediné použití svrchu uvedeného typu obvykle vyráběny při použití moderních zařízení, která vytvoří z pásového materiálu požadovaný tvar obalu, který se v tomtéž zařízení plní a naplněný obal se pak těsně uzavře zatavením. Je například možno tímto způsobem získat z pásového materiálu obaly pro jedno použití tak, že se nejprve zpracuje pásový materiál na trubici přeložením podélných hran pásového materiálu přes sebe za vzniku podélného svaru. Pak se trubice naplní požadovaným materiálem a pak se dělí na uzavřené obalové jednotky opakovaným příčným zatavením trubice v určitých vzdálenostech tak, že v úseku trubice zůstane požadované množství materiálu. Pak se obaly, které mají polštářkový tvar, zpracují na požadovanou konečnou geometrickou formu, v tomto specifickém případě na tvar rovnoběžnostěnu skládáním a zatavováním, při němž se vytvoří čtyři trojúhelníkovité chlopně se dvěma stěnami v rozích obalu. Z těchto chlopní se horní dvě chlopně složí směrem dolů a přitaví k vertikálním postranním stěnám, kdežto dolní chlopně se složí směrem dovnitř a přitaví k ploché spodní stěně obalu.

Takto získaný obal tvaru rovnoběžnostěnu je tedy opatřen dvěma švy, vzniklými příčným zatavením trubice, v těchto švech jsou spolu spojeny vnitřní vrstvy obalového materiálu povrchovým stavením. Jeden z těchto dvou švů je uložen na ploše horní stěny obalu a směřuje příčně od jedné chlopně na postranní stěně obalu ke druhé chlopni, rovněž přitavené k postranní stěně obalu, kdežto druhý šev je uložen odpovídajícím způsobem na spodní stěně obalu mezi dvěma spodními chlopněmi, které jsou složeny na spodní stěnu obalu, k níž jsou přitaveny. Mimoto má obal také podélný svar, vzniklý při přeložení hran trubice přes sebe. Tento svar se stýká se svrchu uvedenými příčnými švy v bodu mezi oběma spodními i horními chlopněmi výsledného obalu.

Požadavek, kladený na obal pro jediné použití svrchu uvedeného typu, spočívá v tom, že obal musí dobře chránit balený výrobek a současně se s ním musí snadno zacházet v průběhu transportu a použití. Aby bylo možno s obalem snadno zacházet při použití, je obal často opatřen některým typem otevíracího ústrojí, s jehož pomocí je obsah obalu snadno dostupný a je možno jej z obalu snadno vylít v jediném, dobře směrovatelném proudu.

Ve svrchu uvedeném obalu se obvykle užívá jako licího otvoru jedné ze dvou horních trojúhelníkovitých chlopní, přičemž obal se obvykle otevře tak, že se tato horní chlopeň uvolní

- 1 CZ 282286 B6 ze své polohy na postranní stěně obalu a šev této chlopně se roztrhne nebo odstřihne tak, že vzniká kanál, zasahující do vnitřního prostoru obalu. Vzhledem k tomu, že při odtržení části trojúhelníkovité chlopně v naznačeném místě pro odtržení nebo v perforaci a také vzhledem k tomu, že k odstřihnutí švu je zapotřebí užít nějaký nástroj, byl tento problém otevření uvedených obalů řešen různým způsobem, například při použití odtrhovací nitě nebo proužku, tak, jak to bylo popsáno například ve švédském patentovém spisu č. 402 899. V tomto případě se uloží nit nebo proužek do švu směrem od rohu trojúhelníkovité chlopně, sloužící jako licí otvor, až za průsečík tohoto švu s podélným svarem obalu a současně tak, že nit nebo proužek jsou dostupné na zevním povrchu obalu. V případě, že obal má být otevřen, táhne se přístupná část niti nebo proužku směrem vzhůru a dozadu, čímž dojde současně ke stlačení švu mezi uvedeným průsečíkem a rohem trojúhelníkovité chlopně za současného vzniku odpovídajícího licího otvoru.

Avšak toto známé uspořádání otevíracího ústrojí s použitím nitě nebo proužku není zcela uspokojivé, a to především proto, že nit nebo proužek zřídkakdy přeruší materiál v místě švu, avšak často tento materiál přeruší mezi vrstvou papíru a vrstvou plastické hmoty na jedné jeho straně, což znamená, že se vrstva papíru nebo lepenky v obalovém materiálu může dostat do styku s uvedenou vrstvou materiálu s poměrně značnou absorpční schopností, takže povrch tohoto materiálu snadno vlhne a celý materiál současně v důsledku tohoto zvlhnutí ztrácí svou pevnost.

Další řešení svrchu uvedeného problému otevírání obalů zmíněného typu je popsáno například v evropském patentovém spisu č. 83 441. V tomto případě je otevírací ústrojí tvořeno proužkem laminovaného materiálu, který je vložen do horního švu a je tvořen z vnitřní vrstvy materiálu s vysokou pevností v tahu a odolností proti přetržení, například z orientovaného polyesteru, nylonu, kovové fólie a podobně a ze zevního povlaku z plastické hmoty, tavitelné působením tepla, s výhodou polyethylenu, který je uložen na obou stranách vnitřní vrstvy. V tomto případě zasahuje otevírací proužek stejně jako svrchu uvedená nit nebo proužek od rohu trojúhelníkovité chlopně, sloužící jako licí otvor, až za průsečík mezi švem a podélným svarem obalu a je tedy prostřednictvím zevní termoplastické vrstvy otevíracího proužku pevně přitaven k termoplastické vrstvě obalu v oblasti švu. v níž je uložen. Vzhledem k tomu, že materiál vnitřní vrstvy tohoto otevíracího proužku je málo kompatibilní nebo zcela inkompatibilní se zevní termoplastickou vrstvou otevíracího proužku, je nutno vnitřní vrstvu podrobit předběžnému zpracování ke zlepšení adhese a/nebo volit vhodnou teplotu zatavení pro dosažení pevnosti vazby mezi vnitřní vrstvou otevíracího proužku a jeho zevní termoplastickou vrstvou. Požadavek, kladený na tento otevírací proužek spočívá v tom, že pevnost mezi vnitřní vrstvou otevíracího proužku a jeho zevní termoplastickou vrstvou musí být nižší než pevnost mezi zevní termoplastickou vrstvou otevíracího proužku a termoplastickým povlakem vlastního obalového materiálu a současně musí být tato pevnost dostatečná k tomu, aby nedošlo k samovolnému oddělení vrstev otevíracího proužku při namáhání celého obalu v průběhu běžného transportu a běžného zacházení s obalem.

Otevírání obalu typu s laminovaným otevíraným proužkem je založeno na předpokladu, že vrstvy otevíracího proužku se při roztržení švu od sebe oddělí na rozhraní mezi vnitřní vrstvou a zevní termoplastickou vrstvou, takže vnitřní vrstvu je možno vyjmout a současně obě zevní termoplastické vrstvy stále lnou k materiálu obalu v oblasti takto vzniklého licího otvoru. Problém, spojený s tímto známým typem otevíracího proužku spočívá v tom, že je ve skutečnosti velmi obtížné přesně dosáhnout pevnosti mezi vnitřní vrstvou otevíracího proužku a jeho zevní termoplastickou vrstvou, takže ve snaze vyvarovat se příliš malé pevnosti s následným rizikem samovolného nebo nežádoucího uvolnění otevíracího proužku se provede předběžné zpracování vnitřní vrstvy otevíracího proužku a/nebo se volí teplota zatavení, ovlivňující pevnost obou vrstev otevíracího proužku často záměrně tak, že dojde k příliš velké pevnosti vazby mezi vnitřní vrstvou a zevní termoplastickou vrstvou otevíracího proužku. V důsledku toho dochází k nesnadnému vyjímání otevíracího proužku, při němž je nutno použít značné síly a/nebo dojde

-2CZ 282286 B6 k tomu, že při vyjímání otevíracího proužku dochází současně k odtržení vnitřního vyložení obalu z termoplastického materiálu, takže opět dochází k tomu, ze se může vláknitá vrstva nosného obalového materiálu dostat do styku s obsahem obalu v oblasti licího otvoru.

Švédský patentový spis č. 459 916 popisuje další otevírací ústrojí, v němž se užívá laminovaného otevíracího proužku, který, podobně jako svrchu uvedený otevírací proužek, je tvořen vnitřní vrstvou materiálu s dobrou pevností v tahu a dobrou odolností proti přetržení, s výhodou z polyesteru a ze zevního povlaku stavitelného plastického materiálu, s výhodou polyethylenu. V těchto případech je tavnost mezi všemi vrstvami otevíracího proužku záměrně vysoká tak, aby bylo možno vyjmout celý otevírací proužek aniž by přitom došlo k vzájemnému oddělení obou jeho vrstev od sebe. Snadné vytažení otevíracího proužkuje zajištěno bez nutnosti použití velké síly tím, že obalový materiál je v té části švu, v níž je uložen otevírací proužek, opatřen látkou, která zeslabuje soudržnost svaru, například vodním sklem. Tato látka je uložena mezi vláknitou nosnou vrstvou obalového materiálu a jeho vnitřním vyložením z termoplastického materiálu, čímž dochází ke snížení pevnosti mezi jednotlivými vrstvami materiálu obalu tak, že pevnost mezi zevní termoplastickou vrstvou otevíracího proužku a vnitřním vyložením obalu z termoplastického materiálu je vyšší než pevnost mezi vrstvou vláknitého nosného materiálu obalu a jeho vnitřním vyložením z termoplastického materiálu. Při zatáhnutí za otevírací proužek dojde tedy k odtržení termoplastického vyložení v zeslabené oblasti. Toto vnitřní vy ložení je vytrženo současně s otevíracím proužkem, takže se vrstva vláknitého materiálu, alespoň z části impregnovaná vodním sklem, dostane do styku s obsahem obalu v oblasti licího otvoru. Pro dobrou funkci je nutno předpokládat, že alespoň větší část povrchu vláknitého materiálu je po odtržení termoplastického vyložení impregnována vodním sklem, které tuto vrstvu chrání před působením kapalného obsahu. V praxi je však obtížné tento požadavek splnit a často dochází ktomu, že povrch vláknitého nosného materiálu obalu je po vytržení otevíracího proužku ponechán bez ochrany a vystaven působení kapalného obsahu obalu.

Vynález si klade za úkol navrhnout nový typ otevíracího ústrojí pro svrchu uvedené obaly tak, aby toto otevírací ústrojí bylo prosté svrchu uvedených nevýhod.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří otevírací ústrojí pro obal, vyrobený z materiálu s povlakem z plastické hmoty, se švem zasahujícím příčně přes stěnu obalu, přičemž šev se protíná s podélným svarem a současně je alespoň v části švu uložen otevírací proužek, tvořený laminovaným materiálem z vnitřní a zevní vrstvy s dobrou adhesí k plastickému povlaku obalového materiálu. Podstata řešení spočívá v tom, že mezi vnitřní vrstvou a zevními vrstvami otevíracího proužku je uložena mezivrstva, tvořená fyzikální směsí polyethylenu a polybutenu, jejíž vnitřní pevnost je menší než pevnost vazby mezi všemi vrstvami otevíracího proužku a mezi zevní vrstvou otevíracího proužku a povlakem obalu.

Ve výhodném provedení jsou povlak obalového materiálu a zevní vrstva otevíracího proužku vyrobeny z polyethylenu a otevírací proužek je spojen s obalovým materiálem povrchovým stavením mezi povlakem obalového materiálu a zevní vrstvou otevíracího proužku v té části švu, v níž je otevírací proužek uložen.

Otevírací ústrojí podle vynálezu je založeno na principu úplného rozrušení mezivrstvy, která tvoří jednu vrstvu otevíracího proužku. Rozdíl mezi řešením podle vynálezu a známými typy řešení spočívá v tom, že ve známých typech řešení vždy dochází k oddělení mezi dvěma vrstvami materiálu otevíracího proužku nebo mezi vrstvou otevíracího proužku a vrstvou obalu. V tomto druhém případě vůbec nedochází k porušení otevíracího proužku, který se vyjímá ze svaru vcelku. Naproti tomu spočívá řešení podle vynálezu v použití vrstvy, jejíž materiál má sám o sobě nižší pevnost, takže proužek se trhá v této vrstvě ze slabšího materiálu.

-3CZ 282286 B6

Roztržení jedné z vrstev materiálu otevíracího proužku poskytuje například tu výhodu, že otevírací proužek je možno odstranit, aniž by došlo k ovlivnění nebo rozrušení materiálu vlastního obalu v oblasti otvoru, takže vláknitá vrstva, která je nosnou vrstvou obalu, zůstává dobře chráněna povlakem termoplastické látky a do určité míry je dokonce chráněna navíc částí materiálu otevíracího proužku, která zůstává na termoplastickém povlaku obalového materiálu po vytržení otevíracího proužku. Současně je možno upravovat pevnost mezivrstvy, v níž má dojít k oddělení části otevíracího proužku tak, aby bylo možno vyjmout otevírací proužek bez nutnosti použití příliš velké síly.

Podle vynálezu je mezivrstva, v níž dochází k oddělení částí otevíracího proužku, tvořena fyzikální směsí polyethylenu apolybutenu, tj. směsí, v níž obě uvedené složky jsou smíseny pouze fyzikálním způsobem, aniž by docházelo k chemické interakci nebo jiné strukturní vazbě mezi oběma složkami. Podíly každé ze složek, které tvoří uvedenou mezivrstvu, je možno stanovit podle požadované pevnosti materiálu a podle vynálezu se volí tak, aby došlo k optimalizaci pevnosti a nedocházelo k samovolnému nebo nežádoucímu otevření obalu a současně bylo možno obal snadno otevřít. Podle vynálezu by měl být podíl polybutenu v mezivrstvě v rozmezí 10 až 50 % hmotnostních vzhledem k tomu, že při obsahu polybutenu nižším než 10 % hmotnostních by bylo zapotřebí k otevření obalu příliš velké síly, kdežto v případě, že by mezivrstva obsahovala více než 50 % hmotnostních polybutenu, bylo by obal možno příliš snadno otevřít a vznikalo by riziko samovolného nebo nežádoucího otevření obalu. Ve výhodném provedení vynálezu obsahuje mezivrstva přibližně 25 % hmotnostních polybutenu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude podrobněji popsán v souvislosti s přiloženými výkresy formou příkladů provedení

Na obr. 1 je znázorněna horní část neotevřeného obalu, který je opatřen otevíracím ústrojím podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněn obal, opatřený otevíracím ústrojím podle vynálezu, v průběhu otevírání.

Na obr. 3 je v příčném řezu znázorněn obal z obr. 1, řez je proveden podél čáry I-I.

Na obr. 4 je v příčném řezu znázorněn obal z obr. 2, příčný řez je veden podél čáry II-II.

Příklady provedení vynálezu

Obal 1 je opatřen podélným svarem 2, tvořeným překrývajícími se hranami původního pásového materiálu a švem 3, který je uložen v horní koncové stěně 4 obalu 1. Jak je znázorněno, vybíhá obal 1 ve své horní koncové stěně 4 do chlopní 5 trojúhelníkového tvaru s dvojitou stěnou, které později vytváří licí otvor. Na obr. 1 byla chlopeň 5 již odtržena a z části oddálena od postranní stěny 6 obalu 1, podél níž byla složena směrem dolů a přivařena.

V místě průsečíku 7 mezi svarem 2, probíhajícím podélně a švem 3, který probíhá příčně, je překrývající se materiál v oblasti 8 šikmo sestřižen a v místě průsečíku 7 vyčnívá ze švu 3 část 9 otevíracího proužku JO. Tato část 9 otevíracího proužku 10 může být konstruována vhodným způsobem, může být například opatřena očkem nebo prstencem pro usnadnění vyjmutí otevíracího proužku JO.

Jak je zřejmé z obr. 3 a částečně také z obr. 4, na nichž je ve zvětšeném měřítku znázorněn řez obalem 1, je obal 1 vyroben z laminátu, který je tvořen nosnou vrstvou 11 z papíru nebo

-4CZ 282286 B6 z lepenky a zevními povlaky 12, 13 z termoplastického materiálu, s výhodou polyethylenu. Vzájemně přivrácené strany materiálu v oblasti švu 3 jsou tedy tvořeny uvedenými materiály, mezi nimiž je uložen otevírací proužek 10 v oblasti, která zasahuje od rohu 5a chlopně 5 trojúhelníkového tvaru k průsečíku 7 mezi svarem 2, probíhajícím v podélném směru a švem 3, který probíhá v příčném směru. Otevírací proužek 10 je dostupný ve své části 9, která má s výhodou tvar očka nebo smyčky.

Ve znázorněném příkladu je otevírací proužek 10 tvořen laminátem z vnitřní vrstvy 14 z plastické hmoty s vysokou pevností v tahu, s výhodou polyesteru, a ze zevní vrstvy 15 ze stavitelné plastické hmoty, s výhodou polyethylenu. Mimoto je otevírací proužek 10 zataven k materiálu švu 3, který jej obklopuje. Ke stavení tedy dochází mezi zevní vrstvou 15 otevíracího proužku 10 a přivráceným povlakem 12 na vnitřní straně materiálu obalu 1.

Aby bylo možno snadno vyjmout otevírací proužek 10 v případě, že je zapotřebí otevřít obal 1, je v otevíracím proužku 10 uložena mezi vnitřní vrstvou 14 a každou zevní vrstvou 15 z termoplastického materiálu ještě mezivrstva 16, přičemž pevnost mezi všemi vrstvami materiálu otevíracího proužku 10 a mezi zevní vrstvou 15 otevíracího proužku 10 a povlakem 12 obalu 1 je podstatně vyšší než vnitřní pevnost mezivrstvy 16. V zobrazeném provedení je uvedená mezivrstva 16 tvořena fyzikální směsí polyethylenu a polybutenu s obsahem 10 až 50, s výhodou 25 % hmotnostních polybutenu. Mezivrstva 16 se vyrábí vytlačováním takovým způsobem a za takových podmínek, že nedochází k žádné strukturní ani chemické vazbě mezi oběma složkami uvedené směsi. Smísením polybutenu a polyethylenu ve svrchu uvedeném poměru v mezivrstvě 16 je tedy podle vynálezu možno spojit všechny vrstvy materiálů otevíracího proužku 10 a také pevně spojit otevírací proužek 10 s povlakem 12 vnitřního prostoru obalu 1 v té části švu 3, v níž je uložen otevírací proužek 10, při vyšší pevnosti všech těchto vrstev, než je vnitřní pevnost mezivrstvy 16.

V případě, že má být obal 1 otevřen, postupuje se způsobem, který je znázorněn na obr. 1 a 2. Nejprve se oddálí chlopeň 5 trojúhelníkového tvaru, přitavená k postranní stěně 6 tak, že leží v podstatě v jedné rovině s horní koncovou stěnou 4 obalu 1, jak je znázorněno na obr. 1. Pak se zachytí volně vyčnívající část 9 otevíracího proužku 10 v místě průsečíku 7 mezi svarem 2, který probíhá v podélném směru a švem 3, který probíhá ve směru příčném, načež se otevírací proužek 10 táhne směrem vzhůru a směrem dozadu, v provedení, které je znázorněno na obr. 2 směrem doprava silou, která je vyšší než vnitřní pevnost mezivrstvy 16, čímž dojde k uvolnění otevíracího proužku 10 v každé z mezivrstev 16 za vzniku licího otvoru 17. Jak je zřejmé z obr. 4, obsahuje vyjmutá část otevíracího proužku 10 vnitřní vrstvu 14 a přivrácenou část 16' mezivrstvy 16 na obou stranách vnitřní vrstvy 14, kdežto zbývající podíl mezivrstvy 16 zůstává spolu se zevní vrstvou 15 otevíracího proužku 10 spojen s neporušeným a neovlivněným materiálu obalu 1 v oblasti licího otvoru 17.

Praktické pokusy ukázaly, že obal 1 je možno velmi snadno otevřít pomocí uzavíracího ústrojí podle vynálezu, opatřeného otevíracím proužkem 10 bez použití příliš velké síly. Mimoto je otevírání možno provést tak, že nedojde k vystavení nosného materiálu z papíru nebo lepenky obsahu obalu 1 v oblasti licího otvoru 17.

Vynález není omezen na popsaná provedení vzhledem k tomu, že je možno provést řadu změn a modifikací, rovněž spadajících do rozsahu vynálezu.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Otevírací ústrojí pro obal, vyrobený z obalového materiálu s povlakem z plastické hmoty, s uzavíracím švem, zasahujícím příčně přes horní stěnu obalu, přičemž šev se protíná s podélným svarem a alespoň v části švu je uložen otevírací proužek, tvořený laminovaným materiálem s vnitřní a zevní vrstvou, která má dobrou adhesi k plastickému povlaku obalového materiálu, io vyznačující se tím, že mezi vnitřní vrstvou (14) azevními vrstvami (15) otevíracího proužku (10) je uložena mezivrstva (16), tvořená fyzikální směsí polyethylenu a polybutenu, jejíž vnitřní pevnost je menší než pevnost vazby mezi všemi vrstvami otevíracího proužku (10) a mezi zevní vrstvou (15) otevíracího proužku (10) a povlakem (12) obalu (1).

   15
2. 2. Otevírací ústrojí podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezivrstva (16) otevíracího proužku (10) obsahuje 10 až 50 % hmotnostních polybutenu.
3. 3. Otevírací ústrojí podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že povlak (12) obalového materiálu a zevní vrstva (15) otevíracího proužku (10) jsou vyrobeny z polyethylenu

   20 a otevírací proužek (10) je spojen s obalovým materiálem povrchovým stavením mezi povlakem (12) obalového materiálu a zevní vrstvou (15) otevíracího proužku (10) v té části švu (3), v níž je otevírací proužek (10) uložen.
4. 4. Otevírací ústrojí podle nároků laž3, vyznačující se tím, že vnitřní vrstva

   25 (14) otevíracího proužku (10) je vyrobena z materiálu ze skupiny, tvořené polyesterem, polypropylenem nebo orientovaným polypropylenem.