用于包装容器的支撑件的制作方法
本发明涉及一种填充和/或密封包装容器的方法；用于执行所述方法的装置；在所述方法和/或装置中使用的支撑件；以及由所述方法形成的包装容器。
背景技术：
申请人以tetra
“纸盒瓶”容器具有下部，其包括由包装层压件(也称为“本体”)形成的基部和侧壁以及包含开口的塑料顶部(也称为“圆顶”)。在一些情况下，包括预先形成的开口装置，例如螺旋顶盖。纸盒瓶容器可以将基于包装层压件的容器的优点(例如，使用基于更新植物的材料、良好的可印刷性)和塑料容器的优点(例如容器形状的设计自由度、开口装置的使用)结合起来。
包装层压件通常包括纸或纸板的芯层；和一个或多个阻挡层，例如塑料(例如低密度聚乙烯ldpe)和/或铝箔的阻挡层。包装层压件的套筒由平放的管状坯料制备或者通过围绕心轴形成片材并感应密封以形成作为下部的管来制备。塑料顶部可以直接注塑到包装层压件的套筒上。替代地，塑料顶部可以预先形成并密封到包装层压件的套筒上。塑料通常是热塑性材料，例如聚乙烯或聚丙烯(例如高密度聚乙烯hdpe)。
在注塑步骤之后，包装容器以其敞口基部向上进行输送并在随后的填充站中通过基部进行填充。如果需要，包装容器可以在填充之前通过一个或多个消毒站。在填充步骤之后，将包装容器的敞口基部折叠并密封，以形成具有平底的填充密封容器。
在填充和密封步骤期间，容器以敞口基部在最上面被支撑在套筒状匣盒中。容器的塑料顶部由与匣盒接合的被称为“体积板”的构件从下方支撑。体积板接触塑料顶部。
目前的纸盒瓶通常具有平面和/或凸面。本申请人已经意识到希望形成不同设计的纸盒瓶，特别是希望包括凹入部分。
技术实现要素：
在第一方面，本发明涉及一种填充和/或密封包装容器的方法，所述包装容器包括包装层压件并且具有顶部和下部，所述下部包括一个或多个侧壁和敞口基部，所述方法包括：
-以敞口基部在最上面，将所述包装容器支撑在包括直立部分的支撑件上，其中所述支撑件接合所述包装容器的所述顶部并通过所述支撑件的所述直立部分接合所述包装容器的所述一个或多个侧壁的一部分；
-通过其敞口基部填充所述包装容器和/或密封所述包装容器的所述敞口基部，其中所述支撑件确保在填充和/或密封步骤期间所述包装容器的尺寸稳定性。
如技术人员将理解的，本文使用的术语“顶部”和“下部”涉及包装容器在填充、密封和定位在其闭合基部上时的正常定向。在填充和密封期间，容器被倒置。
术语“尺寸稳定性”是指通过填充和/或密封来保持包装容器的尺寸和形状，使得最终容器的尺寸和形状与填充和/或密封之前的容器相比，除了其基部被闭合之外基本不变。在一些优选的实施方式中，尺寸稳定性的重要方面是保持包装容器的凹入部分的形状。
优选地，所述包装容器填充有液体食品。优选的产品包括液体乳制品、果汁、美酒和无气泡饮料(例如水和牛奶饮料)。
优选地，密封步骤包括折叠和使用本领域技术人员已知的横向密封件来密封包装层压件。
在一优选的实施方式中，所述包装容器的所述顶部是塑料的，并且所述包装容器的所述下部是包装层压件的(即所述容器是纸盒瓶)，并且所述支撑件与塑料顶部接合并且所述支撑件的所述直立部分接合包装层压件下部的所述侧壁的一部分。纸盒瓶的材料通常可以如上文关于已知的纸盒瓶所述。
优选地，所述顶部包括开口装置(也称为“盖子”或“顶盖”)，例如螺旋或压配合开口装置。
优选地，所述支撑件接合所述包装容器的所述顶部的整个周边，例如，其中接触区域形成环状。这在防止所述容器的旋转方面很有用。
术语“直立”包括在基本垂直于支撑件的主体的方向上和/或基本上在支撑件的轴向方向上延伸的部分，特别是在使用中的向上方向上延伸的部分。优选地，所述支撑件的所述直立部分是至少一个直立栓钉。例如，可以存在一个、两个、三个或四个直立栓钉。在该优选的实施方式和其他的优选实施方式中，所述直立部分可以仅接合所述包装层压件下部的周边(围绕所述侧壁)的一部分。更优选地，所述直立部分接合所述包装容器的所述下部的一个或多个角部。
适当地，所述下部由包装层压件的套筒/管形成。所述套筒通常具有纵向密封。所述套筒可以是具有恒定的横截面(例如，正方形或矩形横截面)的圆柱形。如本文所用，“横截面”是指平行于基部的横截面，即当容器如上文所讨论处于支撑在其闭合基部上的正常定向时的水平横截面。砖状包装容器具有恒定的矩形横截面。替代地，所述套筒可沿其长度具有变化的横截面，例如，它可能是截头锥体或更复杂的设计。
优选地，所述包装容器的所述下部的至少一部分的横截面不是矩形的。出于美观原因和/或为了使容器更容易或更舒适地握持，这可能是期望的。所述包装容器可以例如具有矩形(例如方形)基部，但具有远离所述基部的非矩形横截面。还优选地，所述顶部的横截面也不是矩形的。在所述包装容器的一些或全部高度的范围内可以存在0、1、2或3个直角角部。如本文所用，“角部”是指容器的横截面内的方向变化。因此，角部通常对应于侧壁之间的边缘。角部可以具有锐角(其可以由折叠限定)或者是倒圆的，包括具有如下所述的凹入/向内的曲线。
所述包装容器可以具有平面或曲面(包括侧壁、顶部和基部)。所述包装容器可以具有多面体横截面，以限定多个侧壁，例如它的横截面可以是八边形，也可以是具有多于4个边的其他形状。在所述包装容器仅具有弯曲的横截面且没有可识别的角部的情况下，可以存在单个侧壁。所述包装容器的曲面可以是凸起的和/或凹入的。
在特别优选的实施方式中，所述包装容器的所述顶部和/或所述下部包括凹入部分，并且所述支撑件接合所述凹入部分的至少一部分。凹入部分相对于所述容器整体向内弯曲。凹入部分可有助于使包装容器更容易保持。优选地，所述凹入部分使得所述包装容器的横截面具有向内的曲线。优选地，所述包装容器在所述顶部和/或所述下部的一个或多个角部处具有凹入部分；该轮廓不需要延伸到顶部或底部的整个高度。然而，包装容器的上表面中的横截面也是可能的。在存在凹入部分的情况下，在填充和/或密封期间的支撑对于确保尺寸稳定性是特别重要的，如下所述。
替代地或附加地，所述包装容器可以在所述顶部和/或所述下部的至少一部分中具有一个或多个倒圆角。同样，该轮廓不需要延伸顶部或底部的整个高度。
所述包装容器在其顶部内的最大横截面尺寸可以大于在其下部内的最大横截面尺寸。术语“最大横截面尺寸”是指在指定部分内横跨任何横截面(如上所定义)的最长线性距离。
所述包装容器的所述顶部和下部可以是可分离的以便再次利用。
优选地，所述支撑件可拆卸地安装在匣盒上，所述匣盒在填充和/或密封步骤中为所述包装容器提供进一步的支撑。所述匣盒最好是金属的。所述匣盒可以是圆柱形的，并且可以是套筒，其中所述包装容器在使用中插入所述匣盒中，例如从上面插入，并通过摩擦配合固定。这与从下方支撑包装容器的支撑件相反。在某些情况下，所述包装容器可以松散地保持在所述匣盒内。
所述匣盒可以包括用于所述支撑件(例如导轨)的安装装置。所述匣盒可以具有一个以上的安装装置，使得所述支撑件可以安装在不同的位置。所述方法可以包括将所述支撑件安装到所述匣盒上和/或从所述匣盒中移除所述支撑件的步骤。
在第二方面，本发明涉及一种用于如上所述的方法的装置，所述装置包括：
-用于以敞口基部在最上面，支撑所述包装容器的匣盒；
-可拆卸地安装到所述匣盒上的支撑件，其中所述支撑件包括直立部分并适于接合所述包装容器的所述顶部并通过所述支撑件的所述直立部分接合所述包装容器的所述一个或多个侧壁的一部分；
-用于通过其敞口基部填充所述包装容器和/或密封所述包装容器的所述敞口基部的装置。
在第三方面，本发明涉及一种用于上述方法和/或装置的支撑件，其包括：
-包括直立部分的支撑部分，所述支撑部分适于接合所述包装容器的所述顶部并通过所述支撑部分的所述直立部分接合所述包装容器的所述一个或多个侧壁的一部分；和
-用于接合匣盒的安装件。
优选地，所述支撑件形成为单件。所述支撑件可以通过增材制造(3d印刷)或通过模塑或浇铸来制备。优选地，所述支撑件由聚氧甲烯(pom)或poe(聚氧乙烯)形成。
所述支撑部分可以是套环的形式。所述套环可以包括环，所述直立部分从所述环延伸。如上所述，所述直立部分优选是栓钉。所述栓钉优选地具有朝向所述套环的中心的凸出横截面轮廓(即，在此处，它将与所述包装容器接合)，以便与所述包装容器的凹入部分互补。所述栓钉可以具有朝向所述套环外侧的平直的、凹入或凸出的横截面轮廓。例如，所述栓钉的横截面可以是椭圆形的。
所述安装件可以包括用于移除与所述匣盒接合的任何合适的布置。所述安装件的一个示例是与所述匣盒的导轨配合的支腿。
所述支撑件还可以包括握持构件。
在第四方面，本发明涉及一种具有凹入部分的纸盒瓶，所述纸盒瓶可通过根据本发明的方法获得。
结合本发明的任何方面描述的所有特征可以与本发明的任何其他方面一起使用。
附图说明
将参考优选实施方式进一步描述本发明，如附图所示，其中：
图1显示了本发明的一优选实施方式的填充和密封好的纸盒瓶10。
图2示出了匣盒30和支撑插入件42，其形成本发明优选实施方式的填充和密封装置的一部分。
图3(a)示出了本发明的一优选实施方式的支撑插入件42的透视图；图3(b)示出了本发明的替代性实施方式的支撑插入件142的透视图。
图4从下方示出了图3(a)的支撑插入件42。
图5示出了图2的匣盒30和支撑插入件42，其支撑图1的填充和密封好的纸盒瓶10。
具体实施方式
tt/3tm填充和密封设备(未示出)用于填充和密封如上所述制备的纸盒瓶10(在此也称为“包装容器”)。
纸盒瓶10(图1)具有由包装层压件的套筒14形成的下部和包括螺旋顶部开口装置18的塑料顶部16。包装层压件的套筒14将形成最后填充和密封好的包装的侧壁69和闭合基部(未示出)，如下面更详细描述的。包装层压件的套筒14具有横截面为方形的下端(未示出)和横截面通常为方形并具有倒圆角的上端22。在一个角部24处是凹形通道26，其开始靠近下端并且延伸并加宽到上端22。包装层压件的套筒14在上端22处的横截面尺寸大于在下端处的横截面尺寸。塑料顶部16是模制的并在接缝25处连接包装层压件的套筒14。塑料顶部16通常将包装层压件的套筒14的包括凹形通道26(在本文中也称为“凹入部分“)的横截面延伸，通过肩部区域27，到达上表面28，所述上表面28包括具有螺纹颈部(未示出)的开口，螺旋顶部开口装置18安装到所述螺纹颈部。
通过上述方法形成纸盒瓶10直至填充和密封步骤。
填充和密封装置包括金属匣盒30(图2)，其用于以敞口基部(未示出)在最上面来输送纸盒瓶10。匣盒30包括具有凸缘顶边36的圆柱形上部环绕件34，以及下部框架38，所述下部框架38具有c形横截面并且设置有沿其高度间隔开的若干对外部导轨40。匣盒30的尺寸使得通过其凸缘顶边36引入匣盒30的纸盒瓶10将通过与匣盒30的圆柱形上部环绕件34的摩擦配合而接合。
支撑插入件42(图3(a)和图4；本文也称为“支撑件”和“体积板”)安装在匣盒30的导轨40上。
支撑插入件42通过三维打印形成为pom单件。支撑插入件42包括用于支撑纸盒瓶10的套环44(本文也称为“支撑部件”)和安装件46。套环44呈环48的形式，所述环48大致为圆柱形但在向下的方向上略微变窄。环48通常是带有倒圆角的方形；一个角部52(在面向装置时使用的左前方)是凹入的，并且椭圆形横截面的直立栓钉50(本文也称为“直立部分”)从该角部42垂直于环48沿向上的方向突出，以延长凹形轮廓。套环44的内部轮廓54与纸盒瓶10的外部轮廓的一部分互补，使得当纸盒瓶10以其塑料顶部16向下定位而定位在套环44上时，套环44接合塑料顶部16的肩部区域27而不是上表面28或开口装置18。套环44也与包装层压件的套筒14的一部分接合。更具体地说，角部52与塑料顶部16的凹形通道26接合并且直立栓钉50接合包装层压件的套筒14的凹形通道26的一部分长度。
支撑插入件42的安装件46采用整体安装板的形式，所述整体安装板从套环44的下前边缘(在使用中)延伸，其中一对支腿60沿着套环44的侧面62从其延伸；支腿60通过一对狭槽64与套环44分开。安装板56的前边缘(在使用中)向上延伸到具有半圆形凹口68的握持构件66中。
在使用中，使用握持构件66用手将支撑插入件42安装到匣盒30上。安装件46的狭槽64与匣盒30的c形下部框架38可滑动地接合，使得支腿60支撑在一对导轨40中的一个上。
通过匣盒30的凸缘顶边36将敞口基部在最上面的纸盒瓶10引入匣盒30中(图5)。纸盒瓶10的顶部16通过与匣盒30的圆柱形上部环绕件34的摩擦配合而接合。然而，具有较小横截面尺寸的包装层压件的套筒14位于匣盒30的圆柱形上部环绕件34内而没有紧密的接合。
纸盒瓶10定向成使得凹形通道26与具有直立栓钉50的支撑插入件42的凹前角部52对齐。从而，支撑插入件42的套环44接合纸盒瓶10，其中环48在肩部区域27处与塑料顶部16的整个周边接合，而直立栓钉50仅与包装层压件的套筒14的凹形通道26接合。开口装置18不与支撑插入件42接触。包装层压件的套筒14的敞口基部被保持在匣盒30的圆柱形上部环绕件34内。因此，纸盒瓶10得到很好的支撑，特别是在其凹入部分处得到很好的支撑。防止纸盒瓶10在匣盒30内旋转或竖直地移动。
纸盒瓶10通过匣盒30输送到填充站(未示出)，并通过其敞口基部用液体食品(未示出)填充。支撑插入件42提供抵抗填充液体压力的反压力。这防止了填充通过鼓凸(bulging)而改变纸盒瓶10的形状，特别是在凹形通道26处的形状。这样，确保了纸盒瓶10的尺寸稳定性。
填充好的纸盒瓶10由匣盒30输送到密封站(未示出)，并且敞口基部用横向密封件(未示出)密封并折叠。从而形成侧壁69和闭合基部(未示出)。同样，支撑插入件42在密封期间可能发生的体积移位过程中提供抵抗液体内容物压力的反压力。这防止密封通过鼓凸而改变容器的形状，特别是在凹形通道26处的形状。这样，确保了纸盒瓶10的尺寸稳定性。
在图3(b)所示的支撑插入件42的替代性实施方式中，直立栓钉50从支撑插入件142的后角部(使用中)70延伸。
如在本发明的优选实施方式中那样使用支撑插入件具有以下优点：
-在填充和密封期间，纸盒瓶由支撑插入件在外部得到很好的支撑。该支撑通过直立栓钉延伸到纸盒瓶的包装层压件下部，也延伸到塑料顶部。因此，在填充和密封期间纸盒瓶中的内部压力的变化被外部支撑压力抵消。这防止了容器形状的鼓凸或其他变化，否则在凹入部分处会有特别的风险。
-支撑插入件具有与纸盒瓶的塑料顶部互补的轮廓。这防止纸盒瓶在匣盒内旋转。这是特别重要的，因为纸盒瓶具有倒圆角。特别重要的是，纸盒瓶在其基部的横截面尺寸小于在其顶部的横截面尺寸，使得匣盒不会紧紧地贴合在下部周围。
-支撑插入件用于在填充和密封步骤期间将纸盒瓶定位在匣盒内的正确高度。通过适当选择匣盒的一组导轨，支撑插入件可以定位在不同的高度。这实现了灵活性，例如实现了对于具有类似顶部设计但不同体积的纸盒瓶的灵活性。
-使用可与匣盒分离的支撑插入件意味着通过使用不同的支撑件可以容易地为不同设计的纸盒瓶定制填充和密封设备。
-形成具有一个或多个凹入部分的纸盒瓶的能力是合乎需要的，因为它提供了额外的设计自由度。这种瓶子很容易握持。出于美学原因，它们可能是理想的。可以看出，图1的纸盒瓶具有不寻常的外观，并且可以，例如在打开期间，由使用者将拇指放在凹形通道中容易地抓握。
虽然已经参考优选实施方式描述了本发明，但是应该理解，在本发明的范围内可以进行各种修改。
10纸盒瓶容器
14包装层压件的套筒
16塑料顶部
18螺旋顶部开口装置
22包装层压件的套筒的上端
24包装层压件的套筒的角部
25纸盒瓶接缝
26凹形通道
27塑料顶部的肩部区域
28顶部的上表面
30匣盒
34匣盒的圆柱形上部环绕件
36匣盒的凸缘顶边
38匣盒的下部框架
40匣盒的导轨
42支撑插入件
44套环
46安装件
48套环的环
50套环的直立栓钉
52套环的环的前角部
54套环的内部轮廓
56安装板
60安装件的支腿
62套环的边缘
64支撑插入件的狭槽
66支撑插入件的握持构件
68握持构件的半圆形凹口
69纸盒瓶的侧壁
70套环的后角部
142替代实施方式的支撑插入件
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