CZ647890A3 - Means for making a detachable closure between adjacent surfaces of two elements and process for producing thereof - Google Patents

Description

Oblast techniky ' - Předkládaný vynález se týká spojovacího prostředku pro vytvářeni rozebíratelných spojení mezi dvěma sousedními plošnými Částmi, které obsahují alespoň dva spojovací prvky, jeden vnitřní a jeden vnější, umístěné navzájem v čelním spojení pro vzájemný záběr, když uvedené plošné části jsou spolu spojeny; vynález se také týká způsobu výroby prostředku.

Dosavadní stav techniky

Existuje velké množství prostředků již dříve zmíněného druhu, totiž v oblasti balení. Všechny uzavírací prostředky tohoto druhu, které jsou používány v balení a které mohou být podle přání opakovaně otevírány a zavírány, aby chránily obsah balíku před vnější atmosférou, obsahují spojovací prvky, které jsou buď protlačované současně s balicí íolií nebo listem, anebo jsou nejdříve vyrobeny ve íormě na vstřikování a potom pevně spojeny s balicím listem nebo íolií lepením nebo svařením.

Když jsou spojovací prvky protlačovány spolu s listem nebo íolií, tyto spojovací prvky jsou vytvářeny z mezispojených žeber připravených podél okrajů listu, který je potom zprohýbaný, aby spojované prvky byly umístěny do vzájemného záznamu. Zprohýbaný list je pak k vytvoření vaků napříč svařen, vaky jsou pak odděleny jeden od druhého roztržením podél příčných svarů. Tento dobře známý uzavřený systém může být vytvářen pouze během protlačování listu. Kvůli zvětšeni tloušťky, které je způsobené žebry, je obtížné uložit materiál do tvaru velkých svitků. To je proto, že objem svitku s žebry, daný délkou íolie nebo listu, je podstatně větší než odpovídající objem, vezmeme-li íolii nebo list téže délky bez žeber. Proto je pro baliče při balení obtížné dělat vaky z listového materiálu, a tak musí použít Jednotlivé předem továrně vyrobené vaky. To je důvod, proč všeobecně nejsou takové vaky používány pro upravené balení, protože se dost dobře nehodí pro automatizaci, pro kterou někdo raději používá listový balicí materiál a přímé vytvářeni vaků kolem výrobku, který má být zabalen.

To je důvod, proč látky, které mají být chráněny před vzduchem a vlhkostí jsou baleny do neprodyšných vaků se svařovanými spoji. Tento typ uzávěru umožni bezpečné uložení upravených výrobků až do otevření vaku. 2 toho plyne, že poněvadž tento typ vaku nemůže být znovu neprodyšně uzavřen, mnoho nespotřebovaných výrobků nebude dále chráněno a možná se rychle znehodnotí. Je íaktem, že až dosud neexistovalo levné a jednoduché řešení tohoto problému, které by bylo provedeno snadno a s výkonnými technickými prostředky.

Podstata vynálezu

Úkolem předkládaného vynálezu je právě najít řešení tohoto stavu.

K dosazení toho si předkládaný vynález klade za cil spojovací prostředek pro vytváření rozebíratelných spojení mezi dvěma sousedními plošnými částmi podle nároku 1. Klade si také za cil způsob výroby tohoto prostředku podle nároků 15, 16 nebo 19.

Hlavní výhoda tohoto spojovacího prostředku spočívá v jeho výrobní výhodnosti, která způsobuje, že může být v libovolné době připraven z jednoduché folie nebo listového materiálu bez požadavku dodatečného materiálu. Například může být tvarován současně s výrobou folií nebo listů nebo může být vytvořen v pozdější vhodné době; umožňuje to například zhotovit vak, který může být znovu otevřen a zavřen během balení výrobku, a to bez potřeby výrobních nákladů převyšujících náklady na běžný vak se svařovaným spojem dosud používaného typu. Poněvadž list nemá místně větší tloušťku a spojovací prvky jsou vzájemně spojeny jeden s druhým, listy, ve kterých jsou spojovací prvky vytvarovány, mohou být snadno skladovány ve svitcích. Samozřejmě, jak dále uvidíme, použití spojovacího prostředku není na škodu neprodyšnosti vaků.

Přehled obrázků na výkrese

Doprovázející kresby zobrazují schematicky a prostřednictvím přikladu několik variant spojovacího prostředku, který je cílem předloženého vynálezu.

Obr. 1 je perspektivní pohled na provedení tohoto spojovacího prostředku.

Obr. 2 je perspektivní pohled na variantu obr. 1.

Obr. 3 je perspektivní pohled na další variantu obr. 1.

Obr. 4 je bokorys řezu profilem uzavírajících prvků spojovacího prostředku.

Obr. 5a a 5b jsou bokorysy řezu další variantou profilu uzavírajících prvků zobrazených ve spojené a rozpojené pozici.

Obr. 6a a 6b Jsou bokorysy řezu další variantou profilu ve stejné pozici jako na obr. 5a a 5b.

Obr. 7 je pohled v perspektivě na ještě jinou variantu tohoto profilu.

Obr. 8 je perspektivní pohled, který zobrazuje použití zavíracího prostředku pro neohebný zásobník.

Obr. 9 je pohled v řezu na variantu spojovacích prvků prostředku.

Obr. 10 je perspektivní pohled na ještě další variantu prostředku.

Obr. 11a a 11b jsou bokorysy řezu poslední variantou profilu uzavírajících prvků zobrazených ve spojené a rozpojené pozici.

Obr. 12 Je perspektivní pohled na jedno využití prostředku.

Příklady provedeni vynálezu

Spojovací prostředek zobrazený v obr. 1 obsahuje vnitřní a vnější spojovací prvky 1. a 2 folií nebo listů 3 a 4, které mají být spolu spojeny. List 3 je opatřen řadou vnitřních spojovacích prvků i. a list 4 je opatřen řadou vnějších spojovacích prvků 2. Vzdálenost, která v řadě odděluje vnitřní spojovací prvky, odpovídá takové vzdálenosti, která odděluje vnější spojovací prvky. Jak je vidět z tohoto příkladu, vnitřní a vnější spojovací prvky 1 a 2 jsou vytvořeny profilováním nebo vytlačováním listů 3, a 4. S výhodou jsou listy z polymerů tvařitelných za tepla a vytlačování se dosáhne tvářením za tepla užitím metod, které zde budou podrobněji rozvedeny. Listy 3. a 4 mohou být tenké, to jest mezi 40 a 100 μπι. Nutno poznamenat, že je výhodné, když spojovací prvky 1. a 2 mají doplňkové průřezové rozměry, které spolu lícují a hodí se jeden k druhému. Když jsou plochy oddělené, listy X a 4 jsou odtaženy jeden od druhého s postupným rozpojením vnitřních a vnějších spojek. Během rozpojování jsou vnitřní a vnější spojovací prvky podrobovány napětí a deíormaci v rovině listů, což je vychýlí z usměrněni a vede k účinku zaklínění příslušných stran ploch uvedených spojovacích prvků, což klade odpor rozpojováni. Tento účinek posílí účinek tlaku ke zpětnému zachycování, což vyplývá z rozpojovacího tahu. Spojení těchto jevů vysvětluje, proč pevnost spojení spojovacího prostředku je tak účinná. Toto spojeni dvou listů podél řady spojovacích prvků je při působení okolního tlaku také dostatečně těsné k poskytnuti překážky vhodné k ochraně obsahu vaku například před vnějšími vlivy.

V tomto popise by měl být termín list pochopen tak, že zahrnuje všechny více nebo méně ohebné materiály libovolné dané tloušťky.

Odolnost spojeni proti rozpojeni listů a také schopnost neprodyšného uzavření podél čáry spojovacích prvků, jak ukazuje například obr. 2, může být zvýšena umístěním dvou řad spojovacích prvků 5. a 6 rovnoběžně, spojovací prvky jedné řady jsou umístěny střídavě vzhledem ke spojovacím prvkům další řady. Celková třecí plocha je zvýšena, proto síla k oddělení listů 7 a 8 od sebe je také zvýšena. Spojovací prvky řady 5 a 6 mají pravoúhlý tvar, z důvodu střídavého uspořádání se zvýší přiléhavost.

Samozřejmě spojovací prostředek neposkytuje plnou vzduchotěsnost a ta může být žádoucí v některých případech k dosažení nepropustných uzávěrů, a to pro vakuové balení. Proto dva listy 3 a 4 vytvářející vak mohou být utěsněny svarem £ vně linie spojovacích prvků; tyto prvky mohou být shodné například s prvky označenými čísly 1. a 2. v obr. 1, a mimo to rovnoběžné.

K otevření vaku jsou listy 3. a 4 přestřiženy mezi linií svaru a linií spojovacích prvků £ a 2, což umožňuje přístup dovnitř vaku; později může být vak opět uzavřen použitím spojovacích prvků, obsah vaku je tak chráněn, dokud není zcela spotřebován.

Varianta zobrazená na obr. 4 obsahuje vnitřní a vnější spojovací prvky 9 a £0/ které mají tvar komolého kužele nebo komolého jehlanu. V této variantě je možno spojujících částí s výhodou užit v kombinaci s lepidlem citlivým na tlak, které má být naneseno na spojované plochy vnitřních a vnějších uzavírajících prvků 3 a £2.· Lepidlem tohoto druhu může být například ethylen/vinylacetát kopolymer jako je Elvax, prodávaný spolefiností Du Pont.

Obr. 5a a 5b zobrazují variantu, kdy vnější spojovací prvek je tvořen otvorem 11 připraveným ve stěně 12, jejíž tloušťka je větší než tloušťka reliéfního listu 13, který obsahuje vnitřní spojovací prvky 14. Přední Část každého spojovacího prvku 14 je opatřena kroužkem-přírubou 14a, jehož příčný průřez je nepatrně větší než velikost otvoru, který odpovídá vnějšímu spojovacímu prvku 11. Vzdálenost mezi přírubou 14a a plochou listu 13. který nese vnitřní prvky 14, odpovídá v podstatě tloušťce stěny 12. proto když spojovací prvky jsou spojené po přitlačení listu JL_3 proti stěně 13, příruba 14a, která byla dočasně deformována, když byla protlačována skrz otvor 11, spočívá naproti ploše stěny 12 v určité vzdálenosti od plochy, která přiléhá k ploše listu 13, jak ukazuje obr. 5b. Tento způsob spojeni očividně zlepšuje odpor k oddělení stěn 12 a 13, poněvadž spojení již není výsledkem třecího odporu, ale je způsobeno uchycením vnitřního prvku 14 ve vnějším prvku 13.

Podle varianty zobrazené v obr. 6a, 6b je způsob spojení listů 15 a 16 téměř shodný se způsobem spojení z obr. 5a, 5b; jediný rozdíl se týká tloušťky listů 15 a 16. která je pro oba listy stejná, to jest řádově přibližně 40 až 100 gm. Aby osová délka otvoru 17, tvořícího vnější zajišťovací prvek, byla větší než tloušťka listu, tento list i6 je lisován, aby se připravila stěna 16a souosá s otvorem 17 získaného děrováním. Potom, co vnitřní zajišťovací prvek 18., který je shodný s prvkem označeným v obr. 5a, 5b vztahovou značkou 14, zaskočí do otvoru 17_, jeho prstencová příruba 18a se zachytí za výstupní otvor hloubení tvořeného stěnou 16a.

Varianty podle obr. 5a, 5b, 6a, 6b, mohou být zvláště zajímavé pro balení výrobků v sypké úpravě. Je tomu tak proto, že když je prášek vyjímán z vaku, může vniknout do dutiny vnějších spojovacích prvků, které jsou druhu, který je znázorněn v obr. 1 a 3, a bránit následujícímu uzavření vaku; v případě otvorů zobrazených v obr. 4a a 5a prášek už nemůže ucpat vnější vtisk. Jestliže máme otvor 11 bez deformace podkladu, pak může být také zajímavé, když list nebo stěna 12 je z materiálu tepelně netvařitelného, to jest z materiálu poměrně nepoddajného.

Varianta z obr. 7 zobrazuje uložení vnitřního prvku JL2.

válcového tvaru do vtisku 20 v řezu tvaru mnohoúhelníka, úhelník v tomto případě vytváří vnější prvek. Použití spojovacích prvků, kde tvar vnitřních prvků je jiný než tvar vnějších prvků, může usnadňovat odvedení vzduchu při stlačování prvků dohromady. Přirozeně pro tento účel může být vnější prvek také válcového tvaru a vnitřní prvek mít mnohoúhelníkový příčný řez uložený do vnitřní kružnice. Ve dvou obměnách této varianty bude příslušná velikost příčného řezu vnitřního a vnějšího spojovacího prvku vybrána tak, aby bylo zajištěno, že při lícování prvků bude dosaženo nějaké deformace.

Přirozeně použiti uvedeného spojovacího prostředku není omezeno pouze na zavírací vaky, ale může být přizpůsobeno na jiné druhy schránek jak ukazuje například obr. 8, kde jsou zobrazeny miska 21 s okrajem 22, ve kterém je vytvořeno množství otvorů .23, které pracují jako vnější spojovací prvky spojovacího prostředku. Schránka je opatřena listem 24 pro uzavření misky 21, jehož lem je vytlačený pro vytvoření vnitřních spojovacích prvků 25.

Poněvadž spojováni vnitřních a vnějších spojovacích prvků vyžaduje určitou silu, tloušťka listu použitého pro vytvoření vnitřních prvků musí být dostatečná k překonáni namáhání.

Jestliže materiál listu je příliš tenký, jeho odpor může být zvýšen přehnutím listu 26 v oblasti, kde jsou vytvořeny spojovací prvky, jak ukazuje obr. 9.

Jak bylo dříve uvedeno, alespoň vnitřní spojovací prvky jsou vytvořeny vytlačováním listového materiálu, který je nutně z tepelně tvařitelného polymeru. Nejjednodušší způsob, jak dosáhnout vytlačení obsahuje ohřev oblasti, která má být vytlačena, na tvářecí teplotu, umístění této oblasti do záznamu s lisovnicí, která má negativní tvar k žádanému reliefu, stlačení listu na straně přilehlé k lisovnici, toto stlačení je dostatečné k vytlačení změkčeného materiálu listu do dutého vtisku v lisovnici, ochlazení oblasti tvarovaného listu a jeho vyjmutí s íormy. Tato metoda je jednoduchá a rychlá. V některých případech může být podtlak, který nutí změkčený tepelně tvařitelný materiál do vtisků lisovnice, nahrazen užitím lisu, který deíormuje materiál a tlačí ho do lisovnice.

Vnější spojovací prvky v případě variant z obr. 1 až 4 a 7 mohou být vyrobeny stejně; v případě varianty z obr. 5a je otvor děrovaný; v případě z obr. 6a může být otvor prostřižen, to jest deformace a děrování mohou být. provedeny současně.

Pro zhototovení předkládaných spojovacích prvků je také možné kombinovat různé -tvářecí metody, například kombinace tváření ve vakuu a lisování v lisovadle.

Podle jiné varianty se vytlačované spojovací prvky mohou vyrobit také tvářením za studená z listového materiálu tvařitelného za studená.

Jak ukazuje například obr. 12, zde popsaný spojovací prostředek přirozeně nemusí být omezen pouze pro použití listových materiálů pro vytváření vaků nebo vík misek. Části prostředku, které mají být spojeny, mohou být tvaru pásku 31. jehož Šířka je pouze nepatrně větSl než Šířka vytlačené oblasti, pro spojení s jinou částí je pásek potom s plochou 32 svařen nebo slepen . Například papírový sáček může být připraven systémem tohoto druhu.

Pásková Část nesoucí vnějSí spojovací prvky může být podobná pásku 3.1, jehož plocha má být přilepena, přičemž je nejprve děrována s otvory. Tato pásková část nesoucí vnějSí prvky může být také tvářena z pásku s tlouSťkou větSÍ než je tlouSťka pásku 31_. Konečně systém je možný pro případ, kdy vnitřní prvky v pásku jsou sdružené s jednoduchými otvory v listu, jako jsou otvory 11 podle obr. 5a, které jsou přímo vyseknuty do plochy, aby byly vratně spojeny s vnitřními prvky pásku.

Listový materiál, kterého má být užito pro vytvoření alespoň vnitřních spojovacích prvků, je buď tvaru jednoduché íolie nebo několikavrstvové íolie, to jest íolie obsahující několik polyoleílnových vrstev v kombinaci s jinými nebo s více různými polymery. Až do nynějška provedení spojovacího prostředku bylo Představováno provedením, ve kterém množství spojovacích prvků bylo vyrovnáno do tvaru alespoň jedné řady. V ostatních případech spojovací prostředek smí mít pouze jeden souvislý dlouhý vnitřní prvek 27, který dosedá do doplňkového vnějšího prvku 28, jak je znázorněno v obr. 10. Vzájemné zachycení prvků 27 a 28 vyplývá z tvaru profilu jejich průřezu, který je opatřen zúžením. Přítomnost zúžení vyžaduje, aby profil byl přechodně při vzájemném zapínání nebo rozpínání deformován.

Podle varianty z obr. 11a a 11b, vnitřní a vnější prvky 23 a 30 Jsou doplňkově tvarovány a vytvořeny z elementů kruhového průřezu β oblastí 29a, 30a, která je tvaru komolého kužele. Když hřibovítý výčnělek 29b vnitřního prvku 29 je přiložen proti spodnímu lůžku vnějšího prvku 30 za tím účelem, aby do ni zapadl, tlak vytvoří zahrocení 20b. aby se výčnělek stáhl a prošel hrdlem 30c vnějšího prvku a dostal se do svého stavu záběru, jak je znázorněno v obr. 11b.

Je možné kombinovat libovolnou z předchozích variant s tepelně reaktivovanou přilnavosti, která umožní případně oddělit spojené plošné části odloupnutím alespoň plošné části ve tvaru listu nebo íolie. Tento typ uzávěru je všeobecně znám jako peal - seal a může ho být dosaženo směsí dvou složek prodávaných společnosti Du Pont pod obchodní značkou Surlyn a Bynel, podíly složek ve směsi závisí na později nalezených vlastnostech.

Aby se připravila přilnavost, jedna z ploch, které mají být spojeny, je natřena vhodnou směsí Surlynu a Bynelu a přiložena k druhé ploše; spojení je potom zahříváno. V předloženém vynálezu ohřívací krok může být s výhodou kombinován s tvářením za tepla vytlačených spojovacích prvků. Uchycovač tohoto druhu může nahradit svar S z obr. 3. Pro odtržení dvou spojených plošných části musí být překonána síla přilnavosti mezi nimi. Později mohou být dvě plošné části opětně zapojeny, díky vnitřním a vnějším spojovacím prvkům, které budou spolu lícovat.

Průmyslová využitelnost

Jak již bylo uvedeno v předcházejícím rozboru, předkládaný spojovací prostředek je použitelný pro uzavírání sáčků, vaků a k zajištění upevnění ohebných vík zásobníků s více nebo méně pevnou stavbou; proto je použitelný jako upevňovací prostředek v každém případě, kde je nezbytné použití rozebíratelného spojení.

Claims (18)

1. Spojovací prostředek pro vytváření rozebíratelného spojení mezi dvéma sousedními plošnými částmi obsahující alespoň dva spojovací prvky, jeden vnitřní a jeden vnější, umístěné navzájem v čelním spojení pro vzájemný záběr, když uvedené plošné části jsou spolu spojeny, vyznačující se tím, Že alespoň jedna z plošných částí je připravena z listového materiálu nebo íolie, přičemž její určitá oblast je vytlačena, aby byl připraven alespoň uvedený vnitřní spojovací prvek, přičemž vnitřní spojovací prvek má uzavřený obvod.

2. Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tím, že vnější spojovací prvek je také připraven vytlačením části listového materiálu nebo folie.

3. Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tim, že každá sousední plošná část obsahuje množství spojovacích prvků.

4. Prostředek podle bodu 3, vyznačující se tím, že vnější spojovací prvky zahrnují plošnou součást, která má průchozí otvory.

6. Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tím, že příčný průřez vnitřích a vnějších spojovacích prvků, jejichž tvary spolu lícují, má v podstatě doplňkovou velikost.

6. Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tím, že vnější profil příčného řezu vnitřních a vnějších typů spojovacích prvků je kruhový pro jeden typ a mnohoúhelníkový pro druhý typ, velikost takových profilů je taková, že vzájemné zasunuti vnitřních a vnějších spojovacích prvků vyvolává třecí síly.

7, Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tím, že vytlačená oblast má takový profil, že alespoň jeho část je kolmá k ploše plošné části, ze které je oblast utvořena.

8. Prostředek podle bodu 2, vyznačující se tím že vytlačená oblast má takový profil, že alespoň jeho část je kolmá k ploše plošné součásti, ze které je utvořena.

9. Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tím, že velikost průřezu uvedeného vnitřního spojovacího prvku je větší v určité vzdálenosti od plošné části než na základně.

10. Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tím, že spojovací prvky tvoří seskupení množství rovnoběžných řad v každé z uvedených plošných částí.

11. Prostředek podle bodu 10, vyznačující se tím, že spojovací prvky řady jsou šachovítě uspořádány vzhledem k sousední řadě.

12. Prostředek podle bodu 1, vyznačující se tím, že alespoň ta plošná část, která nese alespoň vnitřní spojovací prvek, je z materiálu tvařitelného za tepla.

13. Prostředek podle bodu 12, vyznačující se tím, že plošná část z tepelně tvařitelného materiálu alespoň ve vytlačené oblasti obsahuje množství vrstev.

14. Prostředek podle bodu 12, vyznačující se tím, že plošná část z tepelně tvařitelného materiálu alespoň ve vytlačené oblasti obsahuje množství vrstev z alespoň dvou různých polymerů.

15. Prostředek podle bodu 3, vyznačující se tím. Že alespoň plošná součást opatřená vnitřními spojovacími prvky má tvar pruhu připojeného k jiné ploše.

16. Způsob výroby spojovacích prvků prostředku podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje stupně ohřevu alespoň jedné plošné oblasti listu tepelně tvařitelného polymeru na jeho změkčující teplotu;

umístěni ohřáté oblasti do vzájemného krytí s lisovnicí, které je tvar, který má být udělen ploše, proveden v negativní ve kopi i ;

přiložení listu proti lisovnici a podrobení redukovanému tlaku ze strany lisovnice, tento redukovaný tlak je dostatečný k tomu, aby listový materiál převzal tvar lisovnice;

následného ochlazení alespoň vytlačené oblasti uvedeného listu pod teplotu jeho tvářeni za tepla; a vyjmutí listu z lisovnice.

17. 2působ výroby spojovacích prvků prostředku podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje stupně ohřevu alespoň jedné plošné oblasti listu tepelně tvařitelného polymeru na změkčující teplotu;

umístění ohřáté oblasti mezi zápustku lisovnice, ve které tvar, který má být udělen ploše, je proveden v negativní kopii, a lisovací nástroj, který má vypouklý tvar, který odpovídá negativnímu tvaru zápustky lisovnice;

řízení pohybu lisovacího nástroje do zápustky pro deformaci ohřátého materiálu;

ochlazení uvedeného listu pod jeho teplotu tváření za tepla odstranění lisovacího nástroje ze zápustky; a vyjmutí vytlačené oblasti listu z lisovnice.

18. Způsob z bodu 17, kromě toho, vyznačující se tím, že když je ohřátý list mezi zápustkou lisovnice a lisovacím nástrojem, je vystaven redukovanému tlaku ze strany lisovnice.

10. Způsob výroby spojovacích prvků prostředku podle bodu 4, vyznačující se tim, že obsahuje děrované otvory průchozí tloušťkou vnějšího spojovacího prvku.

20. Způsob výroby spojovacích prvků prostředku podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje tváření za studená spojovacích prvků z tvařitelného listového materiálu.