KR20130004390A - 내용물 유지 웨브가 부착된 컨테이너 블랭크 및 컨테이너 블랭크로부터 형성된 컨테이너 - Google Patents

내용물 유지 웨브가 부착된 컨테이너 블랭크 및 컨테이너 블랭크로부터 형성된 컨테이너 Download PDF

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KR20130004390A
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알리스테어 프레이서 무어
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스마트 카트론, 인크.
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Abstract

컨테이너 또는 컨테이너 블랭크(100, 200, 300)는 한 쌍의 대향하는 측벽부 및 대향하는 정면 벽부 및 후면 벽부를 포함하고, 상기 각 벽부는 접힘선에서 베이스부에 연결되고 적어도 하나의 대향하는 쌍의 벽은 뚜껑부를 가지고 있다. 적어도 하나의 부분은 블랭크(100, 200, 300)로부터 형성되는 컨테이너 내에 제품을 유지할 수 있는 웨브 재질(12, 230, 330)을 가지고 있다. 부착되는 웨브를 갖는 컨테이너 블랭크를 형성하는 장치 및 방법, 및 재질 웨브 라이닝된 블랭크로부터 컨테이너를 형성하는 장치 및 방법이 웨브의 향상된 인장 특성이 적용되는 방향을 참조하여 개시된다. 또한 입구-개방된 컨테이너를 충전하고, 밀봉하고 닫는 장치 및 방법도 개시된다.

Description

내용물 유지 웨브가 부착된 컨테이너 블랭크 및 컨테이너 블랭크로부터 형성된 컨테이너{CONTAINER BLANKS HAVING CONTENT RETAINING WEB ATTACHED THERETO AND CONTAINERS FORMED THEREFROM}
본 발명은 제품 포장용, 특히 컨테이너에 함께 포장되는 불규칙 형상 제품, 또는 책 또는 비디오 카세트 및 LP 레코드, CDs, CD-ROMs 및 DVDs 등의 디스크와 같은 다수의 평면형 제품의 포장용 컨테이너를 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 표준 소매 케이스 및 두루 말리고(rolled), 슬롯 형성되고 주름 잡힌 또는 유사한 컨테이너에 관한 것이다(이하에서 표준 소매 컨테이너 또는 RSC 컨테이너라 지칭함). 본 발명은 특히 내용물 유지 웨브가 부착된 컨테이너 블랭크 및 그로부터 형성된 컨테이너를 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 본 발명의 블랭크를 이용하여 구성된 컨테이너 포장(즉, 포장된 제품을 포함함)에 관한 것이다.
본 발명은 특히 판지(card) 또는 유사한 재질로 이루어지는 컨테이너 블랭크를 변형하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 블랭크는 내부에 제품을 고정하여 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에서 손상을 발생하는 이동을 방지하도록 제품 유지 수단을 포함하도록 변형된다. 또한, 본 발명은 제품 유지 수단을 갖는 컨테이너 블랭크를 이용하고, 불규칙하게 형성되거나 또는 기계 부품과 같은 특히 중량의 제품, 및 책, 비디오 카세트 및 다양한 형식의 디스크와 같이, 그 관련 두께 또는 폭에 비하여 비교적 넓은 표면적을 갖는 제품용 포장 컨테이너를 형성하는, 컨테이너 형성 장치에 관한 것이다. 이들 제품은 운송 중에 그 손상을 방지하기 위하여 컨테이너 내부에 확고하게 유지될 필요가 있다.
이하에서 설명되는 바와 같이 블랭크 및 최종 포장이 상기에서 예시된 것과 같은 평면형 제품을 참조하여 주로 설명되지만, 그에 한정되지 않는다.
본 발명은 컨테이너 내에 위치될 수 있는 3차원 물체에 적용될 수 있고 책 및 비디오 카세트와 같은 유사하게 형성된 제품에 한정되지 않는다.
점점, 고객은 쇼핑 및/또는 비즈니스 필요물을 구매하기 위하여 이동하는 시간을 낭비하는 일과를 피하고 있다. 현재 우편 주문, 전화에 의하여 그리고 인터넷 및 이메일을 통하여 구매가 이루어지는 것이 일반적이다. 따라서, 접수된 상품을 위하여, 구입물을 배달하는 우편 및 특송 서비스의 사용에 대한 시장이 커지고 있다.
우편 서비스 및 다른 배달 시스템의 깊은 관련은, 고객이 계산대에서 제품을 구매하고 대중 교통 또는 그 자신의 교통 수단을 사용하여 돌아가는 전통적인 쇼핑 형태와 다르다. 이러한 시나리오에서, 포장(packing) 또는 패키징(packaging)은 계산대에서 또는 고객이 떠나기 이전에 행해지며, 그 후 손상에 대한 책임은 더 이상 판매자에게 속하지 않는다. 대부분의 우편 및 특송 서비스가 배달되는 제품에 대한 손상에 대한 책임을 제한하거나 또는 이러한 손상에 대한 보험을 위하여 상당한 할증액을 부과하므로, 고객에 대한 운송 중에 손상 또는 분실에 대한 최소의 위험이 있는 것을 보증하는 것은 소매상인, 도매상인 또는 회사에 넘어간다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "우편"은 상품 직송 서비스(drop-shipping service)를 포함하여, 모든 지방, 국가 및 국제 발송 및 특송 서비스의 편리한 표현으로 의도된다.
인터넷 쇼핑 및 우편 시스템을 통하여 주문된 발송의 인기 증가로, 패키징에 대한 필요성이 매우 증가되었다. AmazonTM 및 eBayTM과 같은 웹사이트의 인기는 책, CDs, CDROMs 및 DVDs와 같은 대중 품목의 우편 수송량을 증가시켰고 차량 및 기계 부품 내지 휴대용 퍼스널 컴퓨터 및 깨지기 쉬운 장식품에 대한 우편 수송량을 감소시켰다. 발송되는 제품의 굉장한 전복 및 상품의 대량 취급과 관련된 고유한 위험 때문에, 튼튼한 컨테이너에 대한 시장 필요성이 있다. 또한, 많은 메일 주문 때문에, 카탈로그 비즈니스가 증가되어 반환되는 용량을 증가시킨다. 이것은 우편 주문 매매에 대한 수익성에 심각한 영향을 미치고, 반환되는 제품이 손상되는 경우, 고객은 손상에 대한 책임을 져야한다. 이러한 조건의 매매는 흔히 고객 관계에 영향을 미친다. 또한, 제품이 예리하거나 또는 불규칙한 에지를 가지고 있다면, 제품은 컨테이너를 손상시킬 수 있고, 특히 포장 취급자에 손해를 입히거나 상처를 입힐 수 있다.
즉, 상품 운송의 방법에 대한 기본적인 필요조건은, 상품이 손상되지 않은 상태로 그 목적지에 도달되도록 상품이 운송 중에 손상되지 않아야 한다는 것이다.
실제로, 제품의 깊이 또는 두께에 비하여 비교적 넓은 표면적을 갖는 적어도 하나의 표면을 갖는 책, 레코드 및 유사한 제품과 같은 제품의 패키징은, 패키징의 관점에서, 진행중인 중요한 문제점이 나타났다는 것이 발견되었다. 이러한 문제점은, 제품이 포장될 제품을 수용하는 컨테이너 내부로 판지 등의 블랭크를 접는 단계를 포함하는 패키징 방법에 의하여 제조 라인 기저에서 포장되는 상태에서 특히 명백하다. 상기에서 설명된 바와 같이, 불규칙한 형상을 갖거나 또는 중량의 제품의 패키징과 관련된 추가적인 문제점이 있다.
우편 서비스를 통하여 발송되기에 적합한 판지 또는 보드지(cardboard) 및 다른 재질로 이루어지는 블랭크로부터 형성되는 컨테이너가 종래 기술에 이미 공지되어 있다. 일반적으로, 컨테이너는 접힘선에 의하여 구분되는 측벽 및 대응하는 접힘선에 의하여 상기 측벽의 하나 이상에 연결되는 하나 이상의 베이스부 및 뚜껑부를 갖는 비교적 단순한 블랭크로부터 형성된다. 컨테이너를 형성하기 위하여, 일 측벽의 단부 탭(tab)은 다른 측벽의 에지부에 고정되고, 상기 각 베이스부는 입구-개방된 컨테이너를 형성하도록 접히고 고정된다. 발송될 상기 각 제품이 컨테이너 내에 위치되면, 상기 각 뚜껑부가 접히고 고정된다. 컨테이너를 형성하도록 상기 뚜껑부를 고정하는 수단은 착(gluing) 또는 스태플링(stapling) 중에서 대체로 선택된다.
표준 RSC 타입 컨테이너 이외에, 종래 기술의 컨테이너의 상기 타입의 많은 예가 있으며, 이하에서 변형된 구조가 본 발명의 상세한 설명에서 설명된다.
컨테이너가 발송된 특정 제품(들)을 수용하도록 되어 있지 않으면, 제품(들)이 컨테이너 내부 주위로 이동되는 것을 방지하기 위하여 추가 패키징 재질이 필요하게 된다. 이것은 불규칙하게 형성된 제품 및 폴리스티렌(polystyrene) 충전 재질(때때로 "피너트(peanuts)"로 지칭함)의 사용에 대하여 특히 그러하다. 그러나, 충전 재질의 작은 조각은 중량의 물체가 컨테이너 내에서 이동되는 것을 방지하지 못한다. 패키징 산업에서, 일반적으로 외래의 패키징 재질을 방지하려고 하고 있고, 일부의 나라에서는 소모성 패키징 관행을 방지하는 법규 및 법령이 있다.
본 발명은 종래 기술의 컨테이너와 관련된 단점의 일부를 해결하기 위한 것으로, 특히 그 목적지까지의 운송 중에 컨테이너 내에서 이동으로 인한 손상을 방지하기 위하여, 캡슐화하거나 또는 하나 이상의 제품을 컨테이너 내에 고정시킬 수 있는 컨테이너를 실현하는데 있다.
상기에서 강조한 단점의 일부를 해결하는 시도로서, 종래 기술에 제시된 해결책은 제품을 컨테이너 내부에서 고정하기 위하여 라이닝 재질의 웨브를 사용하는 것이다.
한가지 확정된 해결책은 발송을 위한 제품을 흔히 보드지 재질의 트레이(tray)에 위치시키는 것이다. 그 다음 상기 트레이 및 제품은 이후 수축-포장가능한 패키지를 달성하도록 가열되는 플라스틱 재질의 웨브에 의하여 감싸인다. 대안으로, 웨브 또는 필름은 상기 웨브가 부착되는 트레이의 구성요소를 접음으로써 제품(들) 주위에서 인장된다. 그 다음 이러한 패키지는 발송을 위하여 마지막으로 밀봉되고 마킹되는 미리-형성된 컨테이너 내에 위치된다. 그러나, 이러한 구조는, 제품이 함께 속박될지라도, 트레이로부터 제품을 이동시킬 정도로 충분히 트레이가 컨테이너 내에서 이동되는 것을 포함하는 그 자체의 단점을 가지고 있다. 또한, 이러한 구조는 불필요한 추가 패키징 재질의 사용을 방지하지 못하며 패키징 공정에 추가 단계를 포함한다.
출원인에 의하여 영국 특허 번호 GB 2 343 885호에 제안된 다른 해결책에서, 라이닝 재질의 시트 또는 웨브가 고정되는 컨테이너 블랭크가 개시되어 있다. 이러한 라이닝 재질은 수축-포장가능하여 제품이 컨테이너 내에 직접 위치될 수 있고 원래 위치에 고정될 수 있다.
종래 기술에 대하여 상당한 개선을 제공할지라도, GB 2 343 885호 개시된 컨테이너 및 컨테이너 블랭크는 컨테이너의 기계적 형성에 적당하지 않다. 수동으로 형성된(특히 저 용적 작업을 위한) 컨테이너에 대한 상당한 수요가 있지만, 예를 들면, 고 용적 발송 센터 또는 상품-직송은 완전히 자동화된 시스템을 요구한다. 블랭크로부터 컨테이너의 기계적 형성에 대한 장점이 당업자에게 명백하다.
비용 문제 때문에 그리고 필요조건, 특히 압착 저항(crush resistance)에 대한 필요조건을 고수하기 위하여, 보드지 재질 내에 형성된 주름의 "네이프(nape)"에 의하여 제공되는 고유 강도를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 재질의 낮은 고장율과 함께, 상기한 이유 때문에, 상당한 비용과 블랭크가 형성되어야 하는 정확도에도 불구하고, 복수겹, 고 품질의 보드지가 고려된다. 값싼 재질이 사용되는 경우, 고장 부분과 기계류의 마모가 증가되며, 따라서 기계 고장 시간 및 공정 정지는 악영향을 미친다.
종래 기술에서는, 컨테이너 블랭크는 접힘선의 스탬핑(stamping)을 포함하는 다이-컷팅(die-cutting) 기법을 사용하여 대체로 형성되는 것이 공지되어 있다. 한 레인지의 표준 소매점 케이스는, 보드지 재질이 컨테이너를 형성하도록 "두루 말리고, 슬롯 형성되고 주름 잡히도록" 공급되는, 대형 나이프 베어링 롤러를 사용하여 형성된다. 그 다음 블랭크는 컨테이너가 형성되는 접음 스테이션으로 도입된다. 그 다음 입구-개방된 컨테이너가 발송을 위하여 충전되고 밀봉된다. 종래 기술의 다른 구조에서, 포장될 제품(들)은 블랭크 상에 위치되고, 컨테이너가 제품 주위에 형성되고 열용융 접착제를 사용하여 밀봉하는 밀봉 스테이션을 통과한다.
본 발명의 목적은 종래 기술과 관련된 단점을 완화하고, 우송, 패키징, 취급 중 및 운송 중에 제품에 대한 손상의 위험을 최소화하는 패키징 시스템을 제공하는데 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 기계적 형성에 적합한 컨테이너 블랭크를 제공하고 발송하기 이전에 내부에 고정되는 제품을 수용하도록 형성되는 컨테이너를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고속으로 형성, 충전, 및 밀봉될 수 있는 컨테이너에 적합한 컨테이너 블랭크를 제공하는데 있다.
따라서, 본 발명은 한 쌍의 대향하는 측벽부 및 대향하는 정면 벽부 및 후면 벽부; 및
블랭크를 라이닝하도록 구성된 재질 웨브로서, 직립된 구성에서, 상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에, 인장 하에 제품을 유지하도록 구성된 재질 웨브가 부착된 적어도 일부분
을 포함하고,
상기 벽부는 접힘선에서 베이스부에 연결되고, 적어도 대향하는 한 쌍의 벽은 뚜껑부를 구비하며,
상기 재질 웨브는 상기 적어도 일부분에 부착되고,
상기 재질 웨브는 상기 컨테이너 내에 제품을 유지하도록 인장이 인가되는 방향과 똑바로 일치되는 방향으로 도포되는 접착제를 사용하여 상기 적어도 일부분에 고정되며,
상기 재질 웨브는 상기 측벽부와 중첩되도록 측벽에 인접하는 상기 베이스부의 접힘선을 넘어 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크를 제공한다.
컨테이너 블랭크의 일 구조에서, 상기 측벽부 및 정면 및 후면 벽부는 각각의 접힘선에서 공통의 베이스부에 연결되고;
상기 각 측벽부는 접음 랜드(folding land)에 의하여 구분되는 내측부 및 외측부를 가지고 있고, 상기 내측부 및 외측부는 서로 중첩되는 위치를 취하도록 접힘 랜드를 중심으로 접힐 수 있고, 상기 외측부는 상기 중첩 위치를 고정하도록 상기 베이스부에 결합될 수 있는 록킹 수단(locking means)을 포함하고,
상기 정면 및 후면 벽부는 각각 라이저부(riser section) 및 뚜껑부(lid section)를 가지고 있다,
컨테이너 블랭크의 다른 구조에서, 상기 각 벽부는 베이스부 및 접힘선에서 상기 베이스부에 부착되는 뚜껑부를 가지고 있고, 기준 접힘선 또는 뚜껑 접힘선에 수직으로 배치되는 접힘선에서 적어도 하나의 인접한 벽부에 연결된다.
바람직하게는, 상기 재질 웨브는 웨브가 도포되는 방향과 일치되는 방향으로 도포되는 접착제를 사용하여 상기 적어도 일부분에 고정된다.
바람직하게는, 상기 접착제는 열용융 접착제, 저온-밀봉 접촉 접착제(cold-seal contact adhesive), 양면 접착 테이프 등의 재질로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에 제품을 유지할 수 있는 상기 재질은, 수축 포장가능한 재질(shrink-wrappable material)이다.
선택적으로, 상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에 제품을 유지할 수 있는 상기 재질은, 유사한 코팅부에만 실질적으로 부착될 수 있는 접착 재질을 갖는 접착 코팅부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 재질 웨브는 제거가능한 라이너(liner)가 도포되는 적어도 하나의 접착 코팅부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 재질 웨브는 분리 코팅을 포함한다.
바람직하게는, 적어도 상기 측벽부, 정면 벽부 및 후면 벽부는 기계적으로 접힐 수 있는 크기를 갖고 형성된다.
바람직하게는, 상기 컨테이너 블랭크는, 상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너의 강도를 부가하도록 배치되는 네이프(nape)를 갖는 판지 재질(card material)로부터 절단된다.
일 구조에서, 상기 웨브는 불연속적으로 도포된다. 이러한 구조는 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에 위치되는 발송용 제품을 효과적으로 고정하기 위하여, 컨테이너 블랭크 상에 위치되는 제품 유지 재질의 복수의 개별 길이 또는 패치를 이용한다.
또한 본 발명은 제품 유지(retaining) 수단을 갖는 타입의 컨테이너 블랭크를 형성하는 장치에 있어서,
공급 컨베이어에 컨테이너 블랭크의 실질적인 연속적 공급을 분배하는 수단;
접착제를 도포하는 수단;
유지 재질의 웨브를 분배하고 소정 길이의 상기 웨브를 상기 블랭크의 내측면에 위치시키는 수단;
상기 블랭크에 부착된 소정 길이의 웨브를 형성하도록 상기 웨브를 얇게 절단하는 절단 수단; 및
이와 같이 형성된 블랭크를 스태킹 스테이션(stacking station), 저장 스테이션으로 또는 추가 공정을 위하여 이송하는 수단;
을 포함하고,
상기 블랭크는 컨테이너를 형성하도록 형성되고 크기를 갖는 복수의 접힘부를 갖는 원하는 미리-형성된 프로파일(pre-formed profile)인 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크 형성 장치를 추가로 제공한다.
바람직하게는, 상기 장치는 상기 웨브 재질을 상기 블랭크의 내측면에 접합하는 압력 인가 수단을 포함한다.
바람직하게는, 상기 블랭크의 공급을 분배하는 수단은, 블랭크의 매거진(magazine)의 베이스로부터 하나의 블랭크를 개별적으로 선택하고 상기 블랭크를 접착 도포 스테이션(application station)에 도입하는 진공 작동식 피커 암(picker arm)을 갖는 서포트 테이블(support table)을 포함한다.
바람직하게는, 상기 테이블은 상기 블랭크를 상기 매거진 내에 유지시키는 블랭크 에지 지지 수단을 포함하고,
상기 피커 암은 상기 선택된 블랭크의 베이스부와 결합되고 상기 에지 지지 수단과 결합 해제시키도록 상기 베이스부를 구부린다.
선택적으로, 상기 블랭크의 공급을 분배하는 수단은, 블랭크의 트레일링 에지 영역을 개별적으로 선택하고 상기 블랭크의 리딩 에지를 접착 도포 스테이션에 도입할 수 있는 진공 작동식 피커 암에 블랭크의 스택(stack)을 이송하는 수단을 포함한다.
바람직하게는, 상기 진공 작동식 피커 암은 상기 블랭크의 이동 방향에 대하여 평행하게 이동할 수 있는 캐리지(carriage) 상에 장착되어, 연속하는 블랭크가 블랭크의 스택의 아래에 있는 블랭크로부터 분리된다.
다른 구조에서, 상기 블랭크의 공급을 분배하는 수단은, 상기 장치 내에서 블랭크의 이동 방향에 대하여 측방향으로 이동될 수 있는 캐리지 상에 장착되는 한 쌍의 리프트 테이블(lift tables)을 포함하고,
상기 분배 수단은 블랭크의 매거진의 상부로부터 하나의 블랭크를 개별적으로 선택하고 상기 블랭크를 접착 도포 스테이션에 도입하는 진공 작동식 피커 암을 포함한다.
바람직하게는, 상기 접착제를 도포하는 수단은, 유동가능한 접착제의 적어도 하나의 스트립(strip)을 상기 블랭크의 내측면에 도포하는 복수의 노즐을 포함한다.
바람직하게는, 상기 접착제를 도포하는 수단은, 양면 접착 테이프를 상기 웨브의 일부분에 또는 상기 블랭크의 내측면에 도포하는 테이프 디스펜서(tape dispenser)를 포함한다.
일 구조에서, 상기 절단 수단은 상기 블랭크의 웨브 재질의 제1 및 제2 길이를 형성한다.
바람직하게는, 상기 이송 수단은 스태킹(stacking)이나 또는 중간 컨테이너 형성 단계로서 적당한 프로파일 내부로 블랭크를 접을 수 있는 형성 스테이션을 포함한다.
바람직하게는, 상기 형성 스테이션은 접착 도포 스테이션을 포함한다.
부가적으로 또는 대안으로, 상기 형성 스테이션은 스태플링 수단(stapling means)을 포함한다.
본 발명은 제품 유지부를 갖는 타입의 컨테이너 블랭크를 형성하는 방법에 있어서,
공급 컨베이어에 컨테이너 블랭크의 실질적인 연속적 공급을 분배하는 단계;
상기 블랭크의 내측면에 유지 재질의 웨브를 접합하는 접착제의 적어도 하나의 스트립을 도포하는 단계;
상기 유지 재질의 웨브를 분배하고 소정 길이의 상기 웨브를 상기 블랭크의 내측면에 위치시키는 단계;
상기 블랭크에 부착된 소정 길이의 상기 웨브를 형성하도록 상기 웨브를 절단하는 단계; 및
이와 같이 형성된 블랭크를 스태킹 스테이션, 저장 스테이션에 또는 추가 공정을 위하여 이송하는 단계;
를 포함하고,
상기 블랭크는 컨테이너를 형성하도록 형성되고 크기를 갖는 복수의 접힘부를 갖는 원하는 미리-형성된 프로파일인 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크 형성 방법을 추가로 제공한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 웨브 재질을 상기 블랭크에 접합하도록 상기 내측면에 압력을 인가하는 단계를 포함한다.
일 구조에서, 상기 웨브의 제1 부분 및 제2 부분이 절단되고 상기 블랭크에 부착된다.
다른 구조에서, 상기 각각의 접착제의 스트립은 유지 재질의 상기 웨브에 도포된다.
또 다른 구조에서, 상기 각각의 접착제의 스트립은 테이프 디스펜서에 의하여 도포된다.
바람직한 구조에서, 상기 각각의 접착제의 스트립은 복수의 노즐에 의하여 상기 블랭크의 내측면에 도포된다.
본 발명은 제품 유지부를 갖는 타입의 컨테이너 블랭크로부터 컨테이너를 형성하는 장치에 있어서,
공급 컨베이어에 컨테이너 블랭크의 실질적인 연속적 공급을 분해하는 공급 스테이션;
상기 블랭크가 입구-개방된 컨테이너의 형태를 취하도록, 블랭크의 일부분을 미리-형성된 스코어 라인(score lines)을 중심으로 이동시키기 위하여 컨테이너 블랭크의 일부와 접촉되거나 또는 컨테이너 블랭크의 일부를 잡는 하나 이상의 엑츄에이터 부재를 갖는 컨테이너 형성 스테이션;
을 포함하고,
상기 각 블랭크는 상기 블랭크에 부착되는 소정 길이의 웨브 재질를 가지고, 컨테이너를 형성하도록 형성되고 크기를 갖는 복수의 접힘가능한 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 컨테이너 형성 장치를 추가로 제공한다.
컨테이너 형성 장치의 일 구조에서, 상기 하나 이상의 엑츄에이터 부재는 상기 컨테이너 블랭크의 베이스부의 내측면과 접촉되고 상기 블랭크를 컨테이너-형성 다이(die) 내로 가압하며,
상기 다이는 상기 블랭크의 일부가 미리-형성된 스코어 라인을 중심으로 접힐 수 있도록 형성되고 형상을 갖는다.
상기 장치의 다른 구조에서, 상기 하나 이상의 엑츄에이터 부재는 복수의 베이스부로부터 컨테이너 베이스의 형성을 용이하게 하도록 접힌 컨테이너 블랭크를 개방할 수 있는 진공 작동식 장치이며,
상기 블랭크는 입구-개방된 컨테이너의 형태를 취한다.
바람직하게는, 상기 장치는,
하나 이상의 제품이 형성된 컨테이너의 개방된 입구 내에 위치되는 하나 이상의 패킹 스테이션;
조작 수단이 상기 웨브 재질의 일단부를, 타단부와 중첩시키고 중첩된 부분을 함께 부착하는 위치로 가져오는 제품 유지 스테이션;
뚜껑부가 닫힌 뚜껑을 밀봉하도록 함께 중첩되는 뚜껑 닫힘 스테이션; 및
상기 컨테이너를 마지막 단계로 또는 저장하기 위하여 이송하는 이송 컨베이어;
중 하나 이상을 포함한다.
바람직하게는, 상기 공급 스테이션은 상기에서 설명된 바와 같은 컨테이너 블랭크 형성 장치를 포함한다.
상기 장치의 일 구조에서, 상기 패킹 스테이션에서 상기 컨테이너 내에 위치되는 상기 각 제품이 컨테이너에 고정되도록, 수축-포장가능한 웨브 재질의 중첩 단부에 열이 가해지는 수축-포장가능한 스테이션이 제공된다.
컨테이너 형성 장치의 다른 구조에서, 감압 접착제가 상기 뚜껑 닫힘 스테이션에서 상기 컨테이너의 밀봉을 용이하게 하도록 상기 뚜껑부의 적어도 하나에 미리-도포된다.
바람직하게는, 상기 뚜껑 닫힘 스테이션은 상기 컨테이너를 밀봉하도록 하나 이상의 테이프 디스펜서를 포함한다.
바람직하게는, 상기 뚜껑 닫힘 스테이션은 상기 컨테이너의 베이스부를 고정하는 수단을 포함한다.
일 구조에서, 상기 공급 스테이션은 수직으로 적층된 블랭크의 매거진으로부터 하나의 블랭크를 개별적으로 선택할 수 있는 피벗식 디스태킹 암(pivotable destacking arm)을 포함한다.
다른 구조에서, 상기 공급 스테이션은 상기 장치 내에서 블랭크의 이동 방향에 대하여 측방향으로 이동될 수 있는 캐리지 상에 장착되는 한 쌍의 리프트 테이블을 포함하고,
상기 분배 수단은 블랭크의 매거진으로부터 하나의 블랭크를 개별적으로 선택하고 상기 블랭크를 상기 접착 도포 스테이션에 도입하는 진공 작동식 피커 암을 포함한다.
본 발명은 제품 유지부를 갖는 타입의 컨테이너 블랭크로부터 컨테이너를 형성하는 방법에 있어서,
공급 컨베이어에 컨테이너 블랭크의 실질적인 연속적 공급을 분배하는 단계; 및
상기 블랭크가 입구-개방된 컨테이너의 형태를 취하도록 상기 블랭크의 일부가 미리-형성된 스코어 라인을 중심으로 이동되도록 하기 위하여 상기 컨테이너 블랭크의 일부를 하나 이상의 엑츄에이터 부재로 접촉하거나 또는 잡는 단계;
를 포함하고,
상기 각 블랭크는 상기 블랭크에 부착되는 유지 재질의 일부를 가지고 있고 컨테이너를 형성하도록 형성되고 크기를 갖는 복수의 접힘가능한 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 컨테이너 형성 방법을 추가로 제공한다.
일 구조에서, 상기 방법은, 상기 컨테이너 블랭크의 베이스부의 내측면을 접촉시키는 단계 및 상기 블랭크를 컨테이너-형성 다이 내로 가압하는 단계를 포함하고,
상기 다이는 상기 블랭크의 일부가 미리-형성된 스코어 라인을 중심으로 접히도록 형성되고 형상을 갖는다.
다른 구조에서, 상기 방법은, 진공 작동식 엑츄에이터 장치를 이용하여 블랭크의 표면을 잡음으로써 접혀진 컨테이너 블랭크를 개방하는 단계, 및 복수의 베이스부로부터 컨테이너 베이스를 형성하여 입구-개방된 컨테이너를 형성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은,
하나 이상의 제품을 형성된 컨테이너의 개방된 입구 내에 위치시키는 단계;
상기 유지 재질의 일단부를, 타단부와 중첩시키고 중첩된 부분을 함께 부착하는 위치로 가져오는 단계;
닫힌 뚜껑을 밀봉하도록 상기 뚜껑부를 중첩되게 닫는 단계; 및
마지막 단계로 또는 저장하기 위하여 컨테이너를 이송하는 단계;
로부터 선택되는 하나 이상의 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 컨테이너 내에 위치되는 상기 각 제품을 고정하기 위하여 재질의 중첩 단부에 열을 가하는 단계를 포함한다.
대안으로, 상기 뚜껑 닫힘 스테이션에서 상기 컨테이너의 밀봉을 용이하게 하도록, 감압 접착제가 상기 뚜껑부의 적어도 하나에 미리-도포된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 각 뚜껑부 및/또는 상기 각 베이스부를 고정하도록 접착 테이프를 분배하고 도포하는 단계를 포함한다.
본 발명은 포장된 제품의 발송 및 저장의 준비로, 입구-개방된 컨테이너를 패킹 스테이션을 통하여 밀봉 및 닫힘 스테이션으로 공급하는 장치에 있어서,
입구-개방된 컨테이너를 버퍼 컨베이어(buffer conveyor)로 이송하는 공급 수단;
상기 버퍼 컨베이어에 의하여 공급되는 하나 이상의 유입 컨베이어를 포함하는 스태킹 컨베이어;
패킹 스테이션으로부터 충전된 컨테이너를 운송하는 배출 컨베이어;
상기 컨테이너 내에서 상기 각 제품을 고정하도록 유지 재질의 자유 단부를 함께 모으고 접합하는 제품 고정 스테이션; 및
뚜껑 닫힘 수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 공급하는 장치를 추가로 제공한다.
일 구조에서, 상기 컨테이너 내부의 내용물을 고정하도록 상기 컨테이너 내에서 수축-포장가능한 유지 수단에 열을 가하기 위하여 가열 지역이 제공된다.
본 발명은 포장된 제품의 발송 및 저장의 준비로, 입구-개방된 컨테이너를 패킹 스테이션을 통하여 밀봉 및 닫힘 스테이션으로 공급하는 방법에 있어서,
입구-개방된 컨테이너를 버퍼 컨베이어로 공급하는 단계;
상기 컨테이너를 상기 버퍼 컨베이어로부터 스태킹 컨베이어로 공급하는 단계;
패킹 스테이션에서 상기 컨테이너를 충전하는 단계, 및 상기 충전된 컨테이너를 배출 컨베이어로 위치시키는 단계;
상기 컨테이너 내에서 상기 각 제품을 고정하도록 유지 재질의 자유 단부를 함께 모으고 접합함으로써 유지 재질의 자유 단부를 고정하는 단계; 및
상기 컨테이너의 상기 각 뚜껑부를 닫고 밀봉하는 단계;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 공급하는 방법을 추가로 제공한다.
일 구조에서, 내부에 내용물을 고정하도록 상기 컨테이너 내에 수축-포장가능한 유지 수단에 열을 가하는 단계를 포함한다.
다른 구조에서, 접착제를 노출시키도록 상기 유지 재질로부터 라이닝 또는 뒷댐 재질(backing material)을 제거하는 단계, 및 내부에 컨테이너의 내용물을 고정하도록 상기 재질을 인장하는 단계를 포함한다.
본 발명은 본 발명의 장치, 방법 및/또는 블랭크를 이용하여 구성된 컨테이너 포장(즉, 포장된 제품을 포함)을 추가로 제공한다.
본 발명의 다른 특징 및 그 장점은, 본 발명의 추가 목적과 함께, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명백하게 된다.
이제 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명할 것이고, 이러한 도면은 단지 예시의 목적으로 본 발명에 따른 컨테이너 블랭크의 구성, 컨테이너 블랭크를 형성하는 장치, 및 컨테이너 블랭크를 구성하는 방법을 예시한다.
도 1a는 블랭크로부터 컨테이너를 형성하도록 제품 주위에 블랭크의 부분을 수동으로 접음으로써 제품을 포장할 수 있는 종래 기술의 컨테이너 블랭크의 도면이다.
도 1b 및 도 1c는 블랭크에 플라스틱 재질 웨브 또는 시트를 고정하고, 컨테이너 내에 구속된 제품에 인가되는 합성 인장 또는 유지력의 분배를 나타내는, 도 1a의 종래 기술의 블랭크로부터 형성되는 컨테이너의 평면도이다.
도 2a는 컨테이너가 수동으로 및 기계적으로 접힐 수 있는, 본 발명에 따른 제1 컨테이너 블랭크의 도면이다.
도 2b 및 도 2c는 블랭크에 플라스틱 재질 웨브 또는 시트를 고정하고, 컨테이너 내에 구속된 제품에 인가되는 합성 인장 또는 유지력의 분배를 나타내는, 도 2a의 블랭크로부터 형성되는 컨테이너의 평면도이다.
도 3a는 도 2a의 예비-성형된 블랭크에 플라스틱 재질 시트를 도포하는 장치의 도면이다.
도 3b는 장치 내로 한번에 하나의 블랭크를 공급하는 제1 구조의 블랭크 공급 장치를 갖는 도 3a의 장치의 측면도이다.
도 3c는 제2 구조의 블랭크 공급 장치를 갖는 도 3a의 장치의 측면도이다.
도 3d는 블랭크를 라이닝 장치에 공급하는 서포트 테이블을 포함하는 제1 구조의 블랭크 공급 장치를 도시한다.
도 3e(ⅰ) 내지 도 3e(ⅴ)는 제2 구조의 블랭크 공급 장치를 나타내는, 도 3c의 화살표(X)에서 본 단부 정면도이다.
도 4는 컨테이너 형성 장치의 개략적인 측면도이다.
도 5는 다음 블랭크의 도입을 포함하고, 컨테이너를 형성하는 초기 도입의 연속 단계를 나타내는 연속적인 12개의 프레임이다.
도 6a 및 도 6b는 다른 구조의 컨테이너 형성 장치를 사용하여 블랭크로부터 컨테이너를 형성하는 공정 단계의 측면도이다.
도 6c(ⅰ) 내지 도 6c(ⅴ)는 도 3e(ⅰ) 내지 도 3e(ⅴ)에 도시된 것과 유사한, 블랭크 공급 장치의 구조를 나타내는, 도 6a의 화살표(X)에서 본 단부 정면도이다.
도 7은 충전 및 포장 장치의 개략적인 평면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 컨테이너 내에서 제품을 수축 포장할 수 있는 가열 챔버의 평면도, 측면도 및 단부 정면도이다.
도 9a 및 도 9b는 블랭크에 제품 유지 재질 웨브를 고정하는 것을 도시하고, 본 발명에 따른 제2 실시예의 컨테이너 블랭크의 2가지 구조의 평면도이다.
도 9c는 프로파일 블랭크 스톡의 스택 중 연속하는 하나에 소정 길이의 웨브 재질을 도포함으로써 도 9b의 컨테이너 블랭크를 형성하는 장치의 평면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 장치 내로 연속하는 블랭크를 공급하는 블랭크 공급 장치의 평면도, 측면도, 및 단부 정면도이다.
도 11a 및 도 11b는 도 9b의 컨테이너 블랭크를 형성하는 장치의 개략적인 사시도 및 개략적인 측면도이다.
도 12는 제1 및 제2 길이의 제품 유지 재질을 컨테이너 블랭크에 이송하는데 포함되는 연속 단계를 나타내는 연속하는 8개의 프레임이다.
도 13은 추가 형성 또는 접음 스테이션을 포함하는 배출 컨베이어를 갖는 도 9c의 장치의 개략적인 사시도이다.
본 명세서에서, 용어 "왼쪽", "오른쪽", "위쪽", 및 "아래쪽"은 도면에 대하여만 관계된 것이고, 블랭크가 장치를 통하여 이동할 때 블랭크의 처리 및 수송 및 블랭크로부터 형성된 컨테이너에 관한 것이다. 이러한 구조에서, "위쪽"은 원재료의 소스를 나타내거나 또는 지금 처리되고 있는 컨테이너 블랭크를 나타내고ai, "아래쪽"은 저장 또는 운송용 축적 지점 방향을 나타낸다.
용어 "측벽" 및 "단부벽"은 대향하는 벽의 쌍을 설명하는데 편리하게 사용되고 제한적으로 고려되지 않아야 한다. 또한 임의의 부분 또는 탭은 다시 독자를 돕기 위하여로만, 유사한 형식으로 설명된다.
도면을 참조하면, 도 1은 영국 특허 번호 2 343 885에 개시된 종래 기술의 컨테이너 블랭크(1)의 구조를 도시한다. 블랭크(1)는 크래프트 카드로부터 절단되고, 블랭크로부터 형성되는 컨테이너의 베이스(2)를 형성하는 중앙 랜드(land)를 포함한다. 중앙 랜드 또는 베이스(2)는 기준 접힘선(3, 4, 5, 6)에 의하여 형성된다. 라이저 접힘선(3A, 4A, 5A, 6A)은 각각 접힘선(3, 4, 5, 6)에 평행하고 접힘선으로부터 이격되게 연속하도록 블랭크에 형성되어, 블랭크에 의하여 형성되는 컨테이너의 깊이를 번갈아 형성하는 단부벽 및 측벽(3B, 4B, 5B, 6B)을 형성한다.
특히 각 단부벽(3B, 5B)을 참조하면, 오버-탭(over-tab) 접힘선(3D, 5D)은 라이저 접힘선(3A, 5A)에 평행하게 연속하도록 블랭크에 형성된다. 상기 라이저 접힘선과 오버-탭 접힘선(3D, 5D)의 간격은, 실제로 이하에서 설명되는 이유 때문에, 블랭크가 형성되는 카드 재질의 두께의 2배이다. 블랭크의 치수는, 오버-탭 접힘선(3D, 5D)의 외측으로 연장되는 부분이 턱-인 플랩(tuck-in flaps)(7)을 형성하도록 되어 있는데, 상기 플랩은 각각, 단부벽 기준 접힘선(3, 5)에 바로 인접한 베이스(2)에 배치된 대응하는 수용 슬롯(8A, 8B)과 결합하도록 형성되는 짧은 직사각형 연장부(7A, 7B)를 가지고 있다.
제거가능한 푸시 아웃부(push-out portion)(9)는 각 단부벽(3B, 5B)의 외측 에지를 따라 중앙에 배치되어, 상기 푸시 아웃부(9)는 라이저 접힘선(3A, 5A)과 오버-탭 접힘선(3D, 5D) 사이의 공간을 연결하는 실질적인 직사각형부(9A), 및 단부벽(3B, 5B) 자체로 개방되는 반원형부(9B)를 포함한다. 상기 턱-인 플랩(7)의 단부 코너 영역(7C)은 컨테이너 형성 과정 동안 블랭크의 접음 작업을 용이하게 하도록 경사져 있다.
측벽(4B, 6B)을 참조하면, 상기 측벽(4B, 6B)의 각 단부는 블랭크로부터 형성되는 컨테이너의 깊이를 형성하는 측벽(4B, 6B)과 동일한 높이 치수를 갖는 턱-인 플랩(4C, 6C)을 구비한다. 턱-인 플랩(4C, 6C)은 단부벽(3B, 5B)의 내측면에 인접하여 위치되는 단부-플랩 접힘선(4D, 6D)을 따라 접힐 수 있다. 따라서, 턱-인 플랩은, 그 가장 긴 치수에서, 단부벽(3B, 5B)의 폭(긴 치수)의 반보다 약간 작지만, 푸시-아웃부(9)에 인접한 영역을 잠식하지 않고서 형성되는 컨테이너의 구조적 지지체를 제공할 정도로 충분히 길어야 한다. 턱-인 플랩(4C, 6C)은 완성된 컨테이너의 전체 강도를 향상시키는 유사한 구성요소이다. 턱-인 플랩(4C, 6C)의 개방된 코너 중 적어도 하나는 접음을 보다 용이하게 하도록 테이퍼져 있다.
제1 뚜껑부(10)는 하나의 측벽(6B)으로부터 연장되고, 측벽 라이저 접힘선(6A)을 통하여 측벽(6B)에 연결된다. 제1 뚜껑부(10)의 각 단부는 뚜껑-플랩 접힘선(10C)을 따라 접힘 가능한 접힘식 플랩(10B)을 포함한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 접힘식 플랩(10B)의 한 코너는 뚜껑 단부 플랩(10B)의 수동 접음 또는 "끝 접음(tucking-in)"을 용이하게 하도록 형성된다.
제1 뚜껑부(10)의 깊이는 라이저 접힘선(6A)으로부터 뚜껑부(10)의 개방 에지(10G)까지의 부분이며, 상기 에지(10G)는 블랭크(100)의 리딩 에지(leading edge)를 포함한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 뚜껑부의 폭은, 접힘식 플랩 접힘선(10C) 사이의 간격이며, 인접하는 측벽 단부 플랩 접힘선(6D) 사이의 간격보다 작다. 이것은 입구-개방된 컨테이너가 형성될 때, 뚜껑 단부 플랩(10B)이 단부 벽 턱-인 플랩(7) 내부로 접힐 수 있도록 한다.
제2 뚜껑부(11)는 대응하는 라이저 접힘선(4A)을 통하여 다른 측벽(4B)으로부터 연장된다. 상기 제2 뚜겅부(11)는 제1 뚜껑부(10)보다 깊어, 제2 뚜껑부(11)는 형성된 입구-개방된 컨테이너를 따라 접힐 때 제1 뚜껑부(10) 상이 일부 중첩된다.
제1 뚜껑부(10)와 유사하게, 제2 뚜껑부(11)의 각 단부는 베이스(2)의 직사각형 슬롯(8A)의 긴 내측 에지와 일직선을 이루는 뚜껑 플랩 접힘선(11C)을 중심으로 접힘가능한 한 쌍의 턱-인 플랩(11B)을 포함한다. 또한 제2 뚜껑부(11)의 각 단부는 접힘선(11E)을 중심으로 접히는 제2 턱-인 플랩(11D)을 포함한다. 상기 제2 플랩 접힘선(11E)은, 뚜껑 플랩 접힘선(11C) 외측으로 접히고, 각 단부벽(3B, 5B)의 기준 접힘선(3, 5)과 일직선을 이룬다. 제2 턱-인 플랩(11D)은, 위치 내부로 접힐 때, 제거가능한 푸시-아웃부(9)의 직사각형부(9A)에 의하여 형성되는 구멍과 결합된다. 2개의 플랩(11B, 11D)은 실제의 끝접음 과정을 용이하게 하도록 형성된다.
도 1a의 종래 기술의 블랭크로부터 컨테이너를 형성하기 위하여, 측벽(4B, 6B)은 기준 접힘선(4, 6)에서 베이스(2)에 대하여 수직 위치로 90°까지 접힌다. 측벽 턱-인 플랩(4C, 6C)은 관련 측벽(4B, 6B)에 대하여 직각으로 접히고, 다른 기준 접힘선(3, 5)과 일직선을 이룬다. 단부벽(3B, 5B)은 베이스(2)에 대하여 수직 위치로 접히고, 관련 외측 플랩(7)은 먼저 대응하는 라이저 접힘선(3A, 5A)을 따라서, 그 후 오버-탭 접힘선(3D, 5D)을 따라서 내측으로 접혀, 단부벽(3B, 5B)의 내측면과 그 대응하는 턱-인 플랩(7) 사이에 측벽 턱-인 플랩(4C, 6C)의 샌드위치(sandwich)를 형성한다. 푸시-아웃부(9)의 제거에 의하여 형성되는 구멍의 반원형부(9B)는 이와 같이 형성된 단부벽의 외측에 위치된다. 또한 턱-인 플랩 연장부(7A, 7B)는 대응하는 수용 슬롯(8A, 8B)과 결합되어 내부로 밀린다. 따라서 이것은 입구-개방된 컨테이너의 형태를 형성한다.
뚜껑 턱-인 플랩(10B, 11B)은 그 각각의 뚜껑부(10, 11)에 수직한 위치로 접힌다. 제2 뚜껑부(11)의 짧은 턱인-플랩(11D)은 제거가능한 푸시-아웃부(9)의 직사각형부(9A)와 결합될 수 있는 위치로 향하게 된다. 그 다음 뚜껑부(10)는 베이스부(2) 중첩되도록 측벽 라이저 접힘선(6A)을 따라 접히고, 상기 뚜껑부(10)의 턱-인 플랩(10B)은 단부벽 턱-인 플랩(7)의 내측면에 기대어 위치된다. 그 후 제2 뚜껑부(11)는 입구-개방된 컨테이너 및 제1 뚜껑부(10)의 일부 위에 위치하도록 그 라이저 접힘선(4A)을 따라 접힌다. 또한 제2 뚜껑부(11)의 턱-인 플랩(11B)은 단부벽 턱-인 플랩(7)의 노출면에 인접하여 위치되고, 상기 제2 뚜껑부(11)의 짧은 턱-인 플랩(11D)은 직사각형 구멍(9A)과 결합된다.
따라서 접힌 블랭크는 견고한 직사각형 박스형 컨테이너를 제공한다.
실제로, 관련된 포장 방법의 요구 조건에 따라, 포장될 제품(도시하지 않음)은 이와 같이 형성된 컨테이너 내에 필요 위치에 위치되도록 요구되는데, 상기 위치는 항상 베이스의 치수 내에 대칭으로 위치된다. 이러한 배치 후, 블랭크는 이미 위치결정된 제품 주위에 상기에서 설명된 방식으로 접힌다.
이것은 제품의 크기가 컨테이너를 효과적으로 채우도록 되어 있다면, 컨테이너 내에 있는 제품이 이전의 운송 중 컨테이너 내부에서 여기저기로 이동할 수 없다는 것을 의미한다. 그러나, 제품이 컨테이너의 내부보다 작다면 제품은 컨테이너 내에서 적어도 비교적 자유롭게 위치 변경되며 따라서 제품 또는 예외적으로 이송 중의 컨테이너를 손상시킬 수 있다. 컨테이너에 대한 손상은 대체로 기계 부품과 같은 중요 부품과 함께 발생될 수 있다.
예를 들면, 컴팩트 디스크, 책 및 다른 평면형 제품과 같은 대다수의 유사한 제품이 포장되는 경우, 그 두께는 광범위하게 변경될 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한 한 위치로부터 포장되고 발송될 한 레인지의 생산품 또는 제품으로부터 선택되는 하나의 제품에 대하여 사실이다. 예를 들면, 소매점에서, 고객은 인도될 다양한 구입물품의 혼합을 요청할 수 있다.
또한, 다양한 크기의 모든 제품에 대하여, 제품이 컨테이너에 정확히 맞게 되도록 이러한 제품 각각에 맞게 만든 정밀한 치수의 컨테이너를 제공하는 것은 명백히 상업적으로 불가능하다. 이러한 관점에서, 레인지의 각 컨테이너는 한 레인지의 가능한 크기의 제품을 수용하도록 의도되는, 한 레인지의 다양한 크기를 갖는 컨테이너를 제공하는 것이 종래의 관행이었다. 이러한 관행은 제품이 변위에 대하여 컨테이너에 정확히 맞다면 발생하지 않을 수 있는 결과를 가지고 있다. 그러나, 제품이 컨테이너에 의하여 수용가능한 최대 크기보다 치수적으로 작다면, 이러한 제품은 우편 포장 취급의 성질에 의하여 설정되는 방식으로 컨테이너 내에서 여기저기로 실질적으로 이동하기 자유롭게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 한 측면에 따라, 컨테이너 베이스의 필요한 위치에 위치된 후 제품을 이동을 구속할 수 있는 제품용 보조의/내부 패키징(packaging)을 갖는 컨테이너 형성 블랭크(1)가 제공된다. 이러한 구조에서, 블랭크가 컨테이너 형태로 접히면, 보조 패키징은 실질적으로 자동적으로 변위 제한 상태로 된다.
종래 기술의 블랭크의 상기 설명에서는, 블랭크(1)의 베이스(2)에 고정되는 가요성 라이닝 재질을 포함하는 제품 유지 수단에 대하여는 전혀 고려되지 않았다. 도 1b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 라이닝 재질의 시트(sheet) 또는 필름(12)은, 측벽 기준 접힘선(4, 6)에 인접한 연속적인 선으로 적용된 2개의 접착제선(13)에 의하여 베이스(2)에 부착된다. 접착제는 필요한 부착 강도에 따라 점선과 같이 또는 베이스(2)의 연장 영역에 걸쳐서 도포될 수 있다. 라이닝 재질 시트(12)는, 도 1b의 필름 플랩(14, 15)에 의하여 지시되는 바와 같이, 뚜껑 형성부(10, 11) 위에 놓일 수 있도록 충분히 크다.
제품(16)을 포장할 때, 제품은 라이닝 재질(12) 상에 위치되고 2개의 플랩(14, 15)은 상기 제품(16)을 따라 접혀진다. 포장될 제품의 성질에 따라, 라이닝 재질 플랩(14, 15)의 상부의 에지 영역은 제품을 제위치에 확고하게 유지하도록 함께 고착된다. 수동으로 직립된 컨테이너에 대하여, 이러한 작업은 컨테이너가 블랭크로부터 형성되기 이전에나 또는 이후에 행해질 수 있다.
도 1c는 하나 이상의 제품이 라이닝 재질(12)을 사용하여 구속되는 입구-개방된 구조의 본 발명의 컨테이너를 개략적으로 도시한다. 라이닝 재질은 필름의 자유 단부를 함께 고착시키기 위하여 그 각 단부를 오버랩하기에 충분한 길이를 갖고 컨테이너의 베이스(2a)를 덮는다. 인장선(17)은 필름(12)의 구속 작용을 나타낸다. 편리하다고 생각되면, 접착제 선은 라이닝(12)을 유지하도록 베이스(2)의 4 측면 주위에 제공된다.
이하에서 본 발명의 기계식 접힘가능한 블랭크(100)의 제1 실시예가 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명된다. 설명의 편의 및 일관성을 위하여, 기계식 접힘가능한 블랭크(100)의 유사한 부분은 종래 기술의 블랭크(10)에 대하여 사용되는 부분에 공통한 참조 부호를 사용하여 설명된다. 종래 기술의 블랭크(1)와 공통하여, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 설명된 바와 같이, 블랭크(100)는 크래프트 카드로부터 절단되고, 블랭크(100)로부터 형성되는 컨테이너의 베이스(2)를 형성하는 중앙 랜드를 포함한다. 베이스(2)는 접힘선(3, 4, 5, 6)에 의하여 형성되고, 라이저 접힘선(3A, 4A, 5A, 6A)은 각각, 기준 접힘선(3, 4, 5, 6)에 평행하게 연속되며 기준 접힘선(3, 4, 5, 6)으로부터 이격되도록 블랭크(100)에 형성되어, 블랭크(100)에 의하여 형성되는 컨테이너의 깊이를 번갈아 형성하는 단부벽 및 측벽(3B, 5B; 4B, 6B)을 형성한다.
특히 각 단부벽(3B, 5B)을 참조하면, 오버-탭 접힘선(3D, 5D)은 라이저 접힘선(3A, 5A)에 평행하게 연속되어 블랭크에 형성되고, 상기 라이저 접힘선(3A, 5A)과 상기 오버-탭 접힘선(3D, 5D) 사이의 간격은, 종래 기술의 블랭크(1)에 대하여 설명된 동일한 이유 때문에, 실질적으로 블랭크(100)가 절단되는 카드 재질의 두께의 2배이다.
블랭크(100)의 단부벽(3B, 5B)은 오버-탭 접힘선(3D, 5D)의 외측으로 연장되는 턱-인 플랩(7)을 포함한다. 턱-인 플랩(7)은 단부벽 기준 접힘선(3, 5)에 바로 인접한 베이스(2)에 배치되는 대응하는 수용 슬롯(8A, 8B)과 결합하도록 형성되는 짧은 형상의 연장부(7A, 7B)를 각각 가지고 있다.
오버-탭 접힘선(3D, 5D)의 길이는 인접하는 라이저 접힘선(3A, 5A)보다 가장자리에서 짧아, 경사면 에지가 매끄럽고 신속한 기계적 접힘을 용이하게 하도록 형성된다. 유사하게, 연장부(7A, 7B)는 그 대응하는 수용 슬롯(8A, 8B) 내에 연장부(7A, 7B)의 매끄럽고 신속한 기계적 겹침을 용이하게 하도록 형성된다. 변경된 형상은 턱-인 플랩(7)의 말단 코너를 형성해야 하는 필요성을 제거한다. 플랩(7)의 사각형 코너는 이와 같이 형성된 컨테이너에 대한 부가적인 강성 및 강도를 제공하고 기계 성형을 용이하게 한다. 특히, 단부벽 라이저 접힘선(3A, 5A)은 대응하는 오버-탭 접힘선(3D, 5D)보다 더 깊거나 및/또는 더 큰 관통 구멍을 사용하여 형성되어, 라이저 접힘선(3A, 5A)이 오버-탭 접힘선(3D, 5D) 먼저 접히는 것을 보장한다. 이것은 컨테이너의 정확한 형성을 용이하게 할 뿐만 아니라 대응하는 수용 슬롯(8A, 8B) 내에 결합을 위하여 연장부(7A, 7B) 탭을 정확하게 위치시키는 점에서 중요하다. 바람직하게는, 오버-탭 접힘선(3D, 5D)을 형성하는 관통 구멍은, 단부벽 라이저 접힘선(3A, 5A)을 형성하는 관통 구멍의 대응하는 개수, 길이 또는 깊이(사용될 수 있다면)의 50%에 이른다.
본 발명의 블랭크(100)로부터 형성되는 컨테이너의 마지막 접음 단계와 도 1a에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 예의 단계와 비교하면, 제2 뚜껑부(11)의 짧은 턱-인 플랩(11D)이 뚜껑의 기계적인 닫힘을 가능하게 하도록 제거되고 푸시-아웃부(9)가 더 이상 필요하지 않게 되는 것을 알 수 있다. 푸시-아웃부(9)의 제거의 결과로서, 단부벽 라이저 접힘선(3A, 5A)과 오버-탭 접힘선(3D, 5D) 사이에 형성된 랜드는 단부벽을 따라 연속되어, 컨테이너의 단부벽 부분을 강화한다.
상기의 수정 및 이하에서 설명된 다수의 수정이 외관상 중요하지 않을 수 있을지라도, 이러한 것은 상당히 접힘 및 형성을 돕고, 특히 기계적 접힘을 용이하게 한다는 것을 알게 되었다. 또한, 종래 기술의 블랭크(1)의 특징, 특히 수동 취급[제거가능한 푸시-아웃부(9) 및 그에 삽입되는 플랩(11D)과 같은]을 보조하는 특징이 제거된다.
각각의 측벽(4B, 6B)을 참조하면, 측벽(4B, 6B)의 각 단부는, 블랭크(100)에 의하여 형성되는 컨테이너의 깊이를 형성하는 측벽(4B, 6B)과 실질적으로 동일한 높이를 가지고 있는 턱-인 플랩(4C, 6C)을 구비한다. 턱-인 플랩(4C, 6C)은 단부벽(3B, 5B)의 내측면에 인접하여 위치되는 단부 플랩 접힘선(4D, 6D)을 따라 접힐 수 있다. 따라서, 턱-인 플랩(4C, 6C)은, 그 최대 치수에서, 단부벽(3B, 5B)의 폭(긴 치수)의 반보다 약간 작고, 단부벽에 중요한 일체적 구조를 제공한다. 턱-인 플랩(4C, 6C)의 개방된 코너 중 적어도 하나는 기계적 접힘을 용이하게 하도록 둥글게 되어 있다.
상기와 같이, 제1 뚜겅부(10)는 한 측벽(6B)으로부터 연장되고, 대응하는 라이저 접힘선(6A)을 통하여 상기 측벽(6B)에 연결된다. 제1 뚜껑부(10)의 각 단부는 뚜껑 플랩 접힘선(10C)을 따라 접힘가능한 접힘식 플랩(10B)을 포함한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 접힘식 플랩(10B)은 기계적 접힘이 용이하게 되도록 형성된다. 제1 뚜껑부(10)는 입구-개방된 컨테이너 쪽으로 접히므로, 각 뚜껑 플랩(10B)의 제1 리딩 측면 에지(10E)는 형성된 단부벽(3B, 7; 5B, 7)에 평행한 균일한 에지를 제공하는 직선 에지를 제공하도록 경사져 있다. 각 뚜껑 플랩(10B)의 하강 에지(trailing edge)(10F)는, 상기 입구-개방된 컨테이너를 따라서 덮일 때 뚜껑부(10)에 의하여 전사되는 원호에 대응하는 둥근 형상을 가지고 있다.
제1 뚜껑부(10)의 깊이는 라이저 접힘선(6A)으로부터 뚜껑부(10)의 개방 에지(10G)까지의 부분이고, 에지(10G)는 블랭크(100)의 리딩 에지를 포함한다. 이와 같이 형성 기계 내에 블랭크를 위치시키기 위하여 개방 에지(10G)로 절단되는 겹침 형상(registration shape)(12)이 있다. 대응하는 겹침 형상(12)은 제2 뚜껑부(11)의 하강 에지(11E) 상에 형성될 수 있다. 겹침 형상은 블랭크의 자동적인 취급을 보조하고 리딩 에지 또는 하강 에지 센서 겹침을 가능하게 한다.
제2 뚜껑부(11)는, 대응하는 라이저 접힘선(4A)에 의하여, 제1 뚜껑부(10)의 측벽에 대향하는 측벽(4B)으로부터 연장된다. 상기 제2 뚜껑부(11)는 제1 뚜껑부(10)보다 폭[라이저 접힘선으로부터 하강 에지(11G)까지임]이 넓어, 제2 뚜껑부(11)는 입구 개방된 컨테이너에 접힐 때 제1 뚜껑부(10) 위에 일부 위치된다.
제1 뚜껑부(10)와 마찬가지로, 제2 뚜껑부(11)는 뚜껑 플랩 접힘선(11C)을 중심으로 접힘가능한 한 쌍의 턱-인 플랩(11B)을 포함한다. 각 뚜껑 플랩(11B)의 리딩 에지(11)는 매끄러운 기계적 접힘을 보장하도록 경사져 있고, 둥글게 되어 있다. 제2 뚜껑부(11)의 하강 에지(11G)에 인접하여, 경사진 단부(11F)가 형성되어, 접착된 하강 에지(11G)가 컨테이너가 닫힐 때 걸리거나 당겨질 수 있는 코너 또는 부분을 나타나지 않게 하는 것을 보장한다.
블랭크(100)는 적어도, 베이스(2)에 부착되는 열 수축가능한 라이닝 재질(12)을 추가로 포함한다. 도 2b 및 도 2c는 기계적 접힘가능한 블랭크(100)와 관련하여 라이닝 재질 또는 필름(12)의 사용 및 레이아웃을 도시한다. 열-수축가능한 플라스틱 재질의 웨브(web) 또는 필름을 포함하는, 특정한 길이의 라이닝 재질(12)이 개방된 블랭크 상에 놓여 있고, 블랭크(100)의 베이스(2)에 배치되는 접착제(13) 선에 의하여 상기 블랭크에 고정되고, 상기 선은 이하에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따른 유지 수단을 갖는 블랭크를 제조하는 라이너 장치를 통하여 블랭크의 이동 방향에 평행하다. 접착제 선은, 측벽 기준 접힘선(4, 6)으로부터, 블랭크(100)의 베이스(2)의 중앙 세로축을 향하여 연장된다. 접착제 선(13)의 개수 및 위치는 컨테이너가 놓여져야 하는 용도에 따라 선택된다.
라이너를 도포하는 장치를 통하여 블랭크의 이동의 방향에 평행한 접착제 선을 도포함으로써, 접착제는 연속적으로 고속으로 도포될 수 있다. 처리될 때 블랭크의 운동량은 방해될 필요가 없다. 부가적으로, 이러한 위치에서 접착제를 도포함으로써, 필름/선이 접착제 선 사이에서 함께 당길 수 있어 포함된 제품에 양호한 파지를 제공하므로 컨테이너 내에서 제품의 수축 포장이 개선된다.
또한 본 상세한 설명을 통하여 블랭크에 적용되는 접착제 선을 참조할지라도, 제품 유지 웨브에 접착 필름을 적용하거나, 또는 웨브를 블랭크에 고정하는 다른 수단, 예를 들면 양면 접착 테이프를 사용하는 것도 가능하다는 것을 당업자가 인식할 수 있다.
도시된 실시예에서, 4개의 접착제 선이 필름의 중앙부를 블랭크(100)에 고정시키는데 사용된다. 재질 또는 필름(12)의 2개의 플랩(14, 15)이 컨테이너의 내용물을 따라 접힐 수 있지만, 블랭크의 조립 및 운송 동안, 플랩(14, 15)은 뚜껑부(10, 11)의 아래쪽에 적용된 하나 이상의 "접착점(glue spots)"(13a)에 의하여 그 위치에 유지된다. 바람직하게는, 블랭크는 컨테이너 성형 공정 동안, 또는 자동화로 또는 수동으로 컨테이너를 채우는 동안 접힘 부분에 의하여 필름이 이동되거나 또는 트랩되는 위험 없이 입구-개방된 컨테이너를 형성하도록 기계적으로 접힐 수 있다. 또한, 플랩(14, 15)을 뚜껑부에 유지하도록 단순한 접착점을 사용함으로써, 플랩은, 컨테이너의 내용물을 덮거나 또는 중첩되도록 요구될 때, 뚜껑부(10, 11)로부터 쉽게 찢어질 수 있다. 도 2c는 특히 블랭크(100)에 의하여 형성되는 컨테이너 내에 제품(16)을 유지하도록 복수의 접착제 선(13)을 사용하는 장점을 도시한다. 플랩(14, 15)은 뚜겅부(10, 11)의 접착점(13a)으로부터 분리되고 일단부를 타단부 위에 놓는다. 대체로 열기 흐름을 통하여 또는 가열 챔버 내에서, 열이 가해지고, 열-수축가능한 재질 필름(12)은 상기 각각의 제품(16) 주위로 당겨진다. 복수의 인장선이 상기 제품(들)과 상기 접착제 선(13) 사이에 형성되어 상기 제품(들)을 제위치에 유지시킨다.
상기에서 설명된 바와 같이, 블랭크의 방위 및 기계를 통한 블랭크의 이송 방향이 블랭크(100)의 리딩 에지 및 하강 에지(10G, 11G)에 대하여 설명되고, 용어 "상류" 및 "하류"는 각각 재질의 공급원 및 이송 목적지에 대하여 정의된다. 재질이 상이한 물리적 방향으로부터 공급될 수 있다는 사실은 상기 정의와 무관하다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 도 3a 및 도 3b에는 제품 유지 수단을 갖는 타입의 블랭크 형성용 장치(20)의 제1 구조가 도시된다. 단순히 놓여 있는, 상기에서 설명된 바와 같은 절단된 블랭크(100)의 한 스택(stack)이 본 발명의 라이닝된 블랭크를 형성하도록 블랭크에 라이닝 재질(12)의 시트를 도포하는 장치(20)를 통과하게 된다. 블랭크 라이너(blank liner) 장치는 중앙 마이크로프로세서-기반을 둔 컨트롤러 유닛(도시하지 않음)을 통하여 제어된다.
도시된 실시예에서, 라이너 장치(20)는 요구되는 사양으로 절단된 평평한 블랭크를 수용할 수 있는 매거진(magazine)을 포함하는 블랭크 공급 장치(22)의 제1 구조를 포함한다. 상기 장치(22)는, 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상기 라이너 장치(20)의 상단부에 제공되고, 블랭크를 개별적으로 접착제 어플리케이터, 이 경우, 접착제 도포 스테이션(26)에 도입하는 진공 회로(24) 및 선택적으로 기계식 푸셔(pusher)(25)를 포함한다. 그리퍼(gripper) 또는 닙 롤러(nip rollers)(28)가 상부와 하부 공급 벨트(29) 사이에 블랭크를 유도하는데 사용되고, 상기 공급 벨트(29)는 블랭크를 열용융 접착제가 블랭크에 선택적으로 도포될 때 접착제 어플리케이터 건(gun)(30)을 지나도록 이송한다. 열용융 접착제는 마이크로프로세서 제어 하에서 열용융 접착제 저장 탱크로부터 가열된 호스(31)를 통하여 공급받는 4개의 접착제 건(30)에 의하여 도포된다. 열용융 접착제는 압력을 생성하는 왕복 압축 공기 포지션 펌프 및 압력 회로를 대기에 개방하는 솔레노이드 작동식 어플리케이터 건(30)에 의하여 블랭크에 도포되어, 블랭크(100)의 형상 및 구조에 의하여 결정되는 요구조건에 따라 중앙 제어 유닛에 의하여 제어되는 지점에서 판지 상에 접착제를 정확하게 발사한다. 그 다음 블랭크는 라이너 도포 스테이션(35)으로 공급되고, 여기에서 수축 포장용 필름 재질(shrink-wrap material)(36)이 블랭크에 도포된다. 상기 재질은 필름 구동 시스템(37)으로부터 도포 스테이션(35)으로 공급된다.
수축 포장용 필름 재질(36)은 장치의 하단부를 향하여 위치되는 중력축(39)의 회전을 위하여 장착되는 릴(reel)(38)로부터의 필름 웨브(film web)로서 제공된다. 제1 릴(38)의 재질이 비워지면, 중력축(39)은 본 기술에서 잘 알려진 타입의 스플라이싱 장치(splicing mechanism)를 활성화하도록 이동된다. 댄싱 암 롤러(dancing arm roller)(40)를 포함하는 어큐물레이터(accumulator)는 스플라이싱 동안 연속된 공급이 달성되도록 상기 장치에 제공된다. 필름 웨브는 일련의 서포트 롤러(42)를 통하고 비-리턴(non-return) 그리퍼(43)를 통하여 압력 롤러 장치(45)로 공급되는데, 상기 압력 롤러 장치(45)는 필름(36)을 블랭크(100)에 접착하고 블랭크와 상기 필름 재질(36)의 라이너(12) 사이에 접착제를 살포하도록 압력을 인가한다. 필름 웨브 커터(46)는 진행하고 있는 상태에서 작동되고 슬롯형성된 앤빌(slotted anvil) 내에 보호된 냉간 블레이드를 사용하는 절단하는 횡방향 커터를 가지고 있다.
다른 장치(도시하지 않음)에서, 웨브 재질은 2개의 별개의 부분에서 블랭크에 도포되어, 베이스의 적어도 중앙 영역은 재질에 의하여 덮혀지지 않은 상태로 된다. 이러한 장치에서, 커터의 작동은 블랭크에 도포된 웨브의 길이 및 위치를 결정한다. 필요하다면, 베이스는 그에 도포되는 웨브 재질을 가지고 있지 않고 특정 길이의 웨브 재질이 단부벽에만 부착된다.
이송 컨베이어(47)는 라이너(12)와 함께 블랭크를 한 쌍의 스피드 핀치 벨트(speeder pinch belts)(49)쪽으로 이동시키며, 상기 핀치 벨트(49)는 블랭크 및 라이너를 조합 테이블(collating table)(50)로 가속한다. 상기 테이블(50)이 가득차면, 배출 이송 장치(51)가 축적된 블랭크의 스택을 이젝터 테이블(ejector table)(52)로 이동시키는데, 상기 이젝터 테이블(52)은 상기 장치(20)를 통한 블랭크의 이동 방향에 대하여 90°배치된 컨베이어(53)를 포함한다.
도 3c는 블랭크 공급 장치(70)의 다른 구조에 특징을 가지고 있지만 다른 모든 점에서는 도 3a 및 도 3b의 장치와 동일한 블랭크 형성 장치의 제2 구조를 도시한다.
도 3d는 라이닝 장치(20)의 상단부에 제공된 블랭크 공급 장치(60)의 제1 구조의 사시도이다. 상기 장치(60)는 한 쌍의 조절가능한 사이드 플레이트(62)를 갖는 서포트 테이블(61)을 포함하며, 사이드 플레이트 각각은 내측으로 향하는 블랭크 에지 결합부(63)를 가지고 있다. 단부 플레이트(65)가 블랭크의 스택을 매거진 공급에 부합시키기 위해 제공된다. 테이블(61)의 저면에는, 상향 진공 작동식 흡착컵(suction cup)(66)이 한 쌍의 레일(67) 상에 제공되며, 상기 레일을 따라 흡착컵이 자유로이 이동된다. 하나의 블랭크를 블랭크 라이닝 장치(20)에 공급하기 위해, 상기 흡착컵(66)은 스택의 베이스로부터 블랭크(100)와 위쪽으로 접촉된다. 스위치 온(ON)되면 진공 상태로 되고 상기 흡착컵(66)은 블랭크와 결합된다. 그 다음 상기 흡착컵은 블랭크의 중앙에 편향되면서 하방으로 이동되어, 그 에지가 사이드 플레이트(62)의 블랭크 에지 결합부로부터 당겨진다. 그 다음 개별 블랭크는 레일(67)을 따른 흡착컵(66)의 이동에 의하여 라이닝 장치(20)에 제공된다. 그 다음, 흡착컵(66)에 대한 진공이 해제되면, 상기 라이닝 장치(20)의 그리퍼 롤러(28)는 블랭크를 잡는다. 그 다음 흡착컵 어셈블리는 레일(67)을 따라서 그 중앙 위치로 다시 이동되고, 다음 블랭크를 선택할 준비 상태로 된다.
도 3e(ⅰ) 내지 도 3e(ⅴ)를 참조하면, 블랭크 공급 장치(70)의 제2 구조는 바퀴 달린 셔틀 캐리어(wheeled shuttle carrier)(72)에 나란히 위치되는 한 쌍의 리프트 테이블(lift tables)(A, B)을 포함한다. 개시에서, 제1 리프트 테이블(A)은 제1 사이드 위치에서 블랭크(100)의 스택을 적재한다. 그 다음 셔틀 캐리어(72)는 제1 테이블(A)의 중심이 진공 피커(picker) 장치(75)와 일치되도록 이동된다. 개별 블랭크는 피커 장치(75)를 사용하여 장치 내에 공급되며, 상기 장치(75)는 진공 펌프(76) 및 한 열의 흡착컵을 갖는 피커 암(picker arm)(75)을 포함한다. 일련의 가요성 호스(78) 및 중앙 마이크로프로세서 컨트롤러와 통신하는 서브-컨트롤러 유닛에 의하여 제어되는 밸브를 갖는 관련 커플링(couplings)에 의하여 흡착컵(77)에 진공이 주어진다.
도 3d의 피커 장치의 제1 구조에 공통으로, 진공 펌프(76)는 연속적으로 작동되고, 흡착컵(77)에서 진공은 장치에 대하여 피커 암의 요구되는 작용 및/또는 위치에 따라 ON 및 OFF 상태로 된다.
블랭크(100)가 스택 또는 매거진에 위치되면, 피커 암(75)은 스택의 상부 블랭크의 상면과 결합하도록 이동된다. 암이 스택과 결합되면, 진공이 블랭크를 잡는 흡착컵에 작용된다. 진공 회로의 압력 차이 스위치는 컵이 판지를 스택으로부터 들어올리는데 적당한 흡착을 얻었다는 것을 나타낸다. 그 다음 피커 암(75)은 블랭크와 함께 중앙 위치로 다시 이동된 후, 블랭크를 아래쪽으로 이송하도록 펼쳐져, 블랭크(100)의 리딩 에지(10G)를, 블랭크를 라이닝 장치(20) 내로 이송하는 한 쌍의 회전하는 닙 롤러(28) 사이에 위치시킨다.
닙 롤러(28)가 블랭크를 잡고 라이닝 장치 내로 공급을 개시하는 순간에, 밸브는 흡착컵(77)으로부터 진공 압력을 제거하여 판지를 놓아주도록 작용된다. 그 다음 피커 암(75)은, 다른 블랭크를 스택과 결합시키기 위하여, 블랭크의 하강 에지(11G)가 컨트롤러를 통하여 피커 암(75)에 신호를 보내는 센서를 통과할 때까지 중앙 위치로 복귀된다. 다음의 블랭크는, 한 블랭크의 하강 에지(11G)와 다음 블랭크의 리딩 에지(10G) 사이에 비교적 작은 간격(예를 들면, 50mm)을 갖고 이전과 마찬가지로 닙 롤러(28)에 공급된다.
스택이 비워지면, 제1 리프트 테이블(A)은 블랭크를 피커 암에 연속적으로 공급하기 위하여 상승된다. 테이블이 스택의 왼쪽에 소정 개수의 판지(예를 들면, 30)를 갖는 상승 상한치에 도달되면, 에지 서포트 플레이트(79)를 포함하는 서포트 장치가 남아있는 블랭크 아래로 이동되고 제1 리프트 테이블이 회수된다. 이때, 제2 리프트 테이블(B)은 블랭크를 충분히 적재하고 있고 제1 테이블(A)에 의하여 점유하는 위치를 대체할 준비가 되어 있다.
제2 테이블(B)이 적재되었다는 확인이 수신되면, 제1 테이블(A)이 하강되고 다음 적재할 블랭크를 수용할 준비가 될 때, 셔틀 캐리어(72)는 제2 테이블(B)을 피커 암(75)과 일직선을 이루도록 중앙 위치로 이동시키도록 신호를 받는다. 이 과정 동안, 피커 암(75)은 서포트 장치 플레이트(79)로부터 계속하여 블랭크를 잡는다. 제2 테이블(B)의 스택이 피커 암(75)과 일직선을 이루면, 서포트 플레이트에 남아있는 블랭크는 서포트 플레이트가 회수될 때 스택의 상부로 떨어진다. 그 다음 상기 스택은 리프트 테이블(B)에 의하여 상승되어 최상부 블랭크가 피커 암에 의하여 결합될 적당한 위치에 있게 된다. 서포트 플레이트(79)는 레벨이 미리 설정된 양에 도달될 때 스택에 남아있는 마지막 블랭크의 아래쪽 에지와 다시 결합된다. 이것은 장치가 생산율을 최대화하도록 정지 없이 연속적으로 작동될 수 있다는 것을 의미한다.
도 4는 라이닝된 컨테이너 블랭크(100)의 매거진이 컨베이어(122) 상에 수직으로 적층되는 컨테이너 형성 장치(120)의 개략도이다. 피벗(124)을 중심으로 회전가능하게 장착되는 디스태킹 암(destacking arm)(123)은, 매거진의 전방으로부터 개별 블랭크를 선택하여 상기 블랭크를 캐리지 암(carriage arm)(130)을 따라 이동가능한 컨테이너 형성 기구(127, 128)에 제공하는 흡착컵(125)을 포함한다. 상기 컨테이너 형성 장치(120)는, 연속적으로 작동되는 펌프를 통하여 동력을 공급받고 마이크로프로세서 제어 하에서 작동되는 밸브를 통하여 에어 실린더 및 흡착컵에 스위치를 개폐하는 진공 회로를 포함하며, 상기 진공 회로의 구성요소는 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
컨테이너 형성 장치(120)는 형성 공구(127, 128)와 함께 컨테이너의 형성을 용이하게 하도록 컨테이너 블랭크의 구성요소를 연속적으로 구부릴 수 잇는 외주 에지부(136)를 갖는 정지 접음 다이(static folding die)(135)를 추가로 포함한다. 접음 다이(135)는 형성되고 있는 컨테이너의 베이스(2)와 결합하는 흡착컵(138)을 포함하여, 다이가 수축될 때 컨테이너가 주 형성 기구(127)와 함께 다이(135)로부터 부주의하게 회수되지 않는다. 에어 실린더(139)가 컨테이너 블랭크의 구성요소를 내측으로 가압하도록 접음 다이의 반대측에 위치되어, 성형 공구(127, 128) 중 하나의 하향 스트로크 동안 결합될 수 있다. 캐리지 암(130)은 레일을 제공하며, 상기 레일을 따라 주 형성 기구(127) 및 부 형성 기구(129)가 이동된다. 바퀴가 달린 커플링 장치(140)는 형성 공구(127, 128)가 일정한 간격으로 이격되어 고정되는 공구 이송 서포트 부재(142)에 부착된다. 상기 공구는 본 실시예에서 공기식으로 작동되는 신축식 실린더(145)에 의하여 서포트 부재(142)에 고정된다. 주 형성 기구(127)는, 신축식 실린더(145) 및 상기 부 형성 기구(128) 내에 제공된 에어 실린더(148)에 공압 동력을 전달하기도 하는 서포트 부재(142)를 통하여 진공 회로에 부착되는 블랭크 결합 흡착컵(147)을 포함한다. 입구-개방된 컨테이너를 충전 스테이션(filing station) 또는 저장소로 운송하기 위한 배출 컨베이어(150)가, 접음 다이(135)에 인접되고, 주 형성 기구(127)와 부 형성 기구(128)를 분리하는 간격과 동일한 간격으로 주 형성 기구(127) 및 부 형성 기구(128)로부터 이격되어 제공된다.
도 5를 이루는 12개의 연속적 프레임으로 도시된 바와 같이, 컨테이너 형성 공정의 각 단계가 이하에서 설명된다. 디스태킹 암(123)은 라이닝된 컨테이너 블랭크(100)로 적재된 매거진 중 하나의 리딩 매거진의 정면(라이닝 되지 않은)에 부착되는 일련의 흡착컵(125)을 포함한다. 한 번 접혀진 블랭크의 정면은 이와 같이 형성된 컨테이너의 외측면으로 된다. 매거진은 소정의 용량을 갖지만 조작으로 디스태킹 암(123)에 수직으로 적층된 블랭크를 연속적으로 공급하도록 다시 채워진다.
형성되고 있는 공정에서 어떠한 컨테이너도 갖지 않는 생산 작업의 개시에서의 순서가 도시된다. 프레임(1)에서는, 제1 블랭크는 암이 그 피벗(124)을 중심으로 수평 정지 위치로부터 매거진의 리딩 판지의 정면으로 이동될 때 디스태킹 암(123)에 의하여 선택된다. 흡착컵(125)에 진공이 인가되어 흡착컵(125)이 블랭크와 결합되고 블랭크를 매거진 스택으로부터 분리시킨다. 블랭크는 그 수평 정지 위치 쪽으로 회전되면서 암과 함께 이송된다. 프레임(2)에서는, 주 형성 기구(127) 및 부 형성 기구(128)는 캐리지 암(130)을 따라 구동될 때 서포트 부재(142)에 함께 이동되고, 주 형성 기구(127)는 디스태킹 암에 의하여 지지되는 수평 블랭크과 접촉하도록 하강된다. 주 형성 기구(127)의 베이스의 흡착컵(147)은 베이스(2)에서 블랭크의 라이닝된 내측면과 결합되고, 디스태킹 암의 흡착컵(125)의 진공이 해제되고, 상기 기구의 흡착컵(147)의 진공이 인가된다. 프레임(4)에 도시된 바와 같이, 그 다음 블랭크는 주 형성 기구의 흡착컵(147)에 의하여 상승되고, 서포트 부재(142)는 주 형성 기구(127)를 컨테이너 접음 다이(135)를 따라 정확한 위치로 이동시킨다. 동시에, 디스태킹 암(123)은 피벗(124)을 중심으로 그 수평 정지 위치로부터 매거진의 새로운 리딩(제2) 블랭크 쪽으로 회전된다. 블랭크가 디스태킹 암의 흡착컵(125)에 의하여 결합되면, 프레임(5)에 도시된 바와 같이, 주 형성 기구(127)는 제1 블랭크를 접음 다이(135) 쪽으로 하강시키고 상기 블랭크를 다이 내에 "채워 넣는다(stuffs)".
블랭크가 다이 내에 "채워지면", 다음의 접힘 작용이 발생된다:
측벽 턱-인 플랩(4C, 6C)이 실질적으로 수직 위치로 구부려진다;
보다 긴 측벽 기준 접힘선(4, 6)이 실질적으로 수직으로 구부려지는데, 이것은 턱-인 플랩(4C, 6C)을 보다 짧은 단부벽 기준 접힘선(3, 5) 인접한 위치로 이동시키는 효과를 가지고 있다; 그리고
단부벽 기준 접힘선(3, 5)이 구부려지고, 그 때문에 입구-개방된 입방형 형상(cuboid shape)을 형성한다.
프렘임(6)에서는, 입방형 형상은 다이의 바닥에 배치된 흡착컵(138)에 의하여 접음 다이(135) 내에 유지되고, 그 다음 주 형성 기구(127)는 상기 형성 기구의 흡착컵(147)에 진공이 제거될 때 상기 입방형 형상으로부터 회수된다. 기구가 회수되면, 다음 블랭크가 상기에서 설명된 바와 같이, 디스태킹 암(123)에 의하여 매거진으로부터 잡혀진다.
도 7에 도시된 바와 같이, 새로운 블랭크가 수평 위치에 있게 되면, 서포트 부재(142)가 캐리지 암(130)을 따라 이동되어, 주 형성 기구(127)가 다음 컨테이너의 베이스(2)의 형성 때문에 블랭크 영역 위쪽에 배치되고, 부 형성 기구(128)가 선행하는 블랭크의 입구-개방된 입방형 형상을 포함하는 접음 다이(135) 위쪽에 배치된다. 이 단계에서, 접음 다이 에어 실린더(139)(각 측면에 한 쌍)는 각 단부벽(3B, 5B)의 턱-인 플랩 위치를 보다 가벼운 라이저 접힘선(3A, 5A)을 따라 접도록 피스톤을 밀어낸다[그 때문에 오버-탭 접힘선(3D, 5D)을 따라 접기 앞서 라이저 접힘선(3A, 5A)에서 접힘이 발생되는 것을 보장한다] . 피스톤은 플랩부(7)를 실질적으로 수평 위치로 유지시킨다. 피스톤은 접음 다이로 하강할 때 부 형성 기구(128)를 방해하지 않기 위하여 플랩부(7)의 에지를 향하여 배치된다.
도 8은 부 형성 기구가 접음 다이 내로 가압될 때, 주 형성 기구를, 디스태킹 암에 의하여 지지되는 다음 블랭크와 결합되는 것을 나타낸다. 이 단계에서, 부 형성 기구(128)는 턱-인 플랩부(7)를 컨테이너의 입구-개방된 입방체 형상으로 접히고, 부 형성 기구 내의 에어 실린더(148)는 턱-인 플랩부(7)를 측벽 턱-인 플랩(4C, 6C)에 대하여 가압하는 피스톤을 포함한다. 상기 피스톤은 각 플랩부(7)의 짧은 직사각형 연장부(7A, 7B)를 단부벽 기준 접힘선(3, 5)에 바로 인접한 베이스(2)에 배치된 대응하는 수용 슬롯(8A, 8B) 내로 민다.
부 형성 기구(128) 내의 에어 실린더(148)의 피스톤은 그 자유 단부에 스파이크(spikes)를 포함하여, 새로이 형성된 입구-개방된 컨테이너의 재질을 결합함으로써, 프레임(9)에 도시된 바와 같이, 부 형성 기구(128)가 접음 다이로부터 수축될 때 컨테이너는 접음 다이로부터 회수된다. 이러한 작용은 주 형성 기구(127)에 의하여 디스태킹 암(123)으로부터 다음 블랭크를 상승시킴과 동시에 발생된다.
프레임(10)에서는, 형성 기구 서포트 부재(142)가 다음 블랭크를 갖는 주 형성 기구 및 입구-개방된 컨테이너를 갖는 부 형성 기구를 각각, 접음 다이(135) 및 배출 컨베이어(150) 위쪽으로 이동시킬 때, 디스태킹 암(123)은 매거진의 리딩 블랭크 쪽으로 다시 회전된다. 이러한 단계는 이전에 도시된(프레임4) 장치의 완전-적재된 도면이다.
또한, 디스태킹 암(123)이 매거진의 리딩 블랭크와 결합되면, 주 형성 기구는 블랭크를 접음 다이(135) 내로 채워넣고, 이전과 같이 접음 단계를 개시하고, 프레임(11)에 도시된 바와 같이, 부 형성 기구(128)는 입구-개방된 컨테이너를 배출 컨베이어(150) 상에 위치시킨다. 부 형성 기구(128) 내의 에어 실린더(148)의 피스톤은 회수되어 그 단부에서 스파이크가 컨테이너의 재질과 결합 해제된다. 다음 컨테이너의 채워넣기와 접음이 이루어지면, 새로운 블랭크는 디스태킹 암(123)의 흡착컵(125)에 의하여 잡히게 된다. 프레임(12)에 도시된 바와 같이, 디스태킹 암이 새로운 블랭크를 수평 정지 위치 쪽으로 이송하면, 주 형성 기구 및 부 형성 기구는 각각 부분적으로 형성되고 완전히 형성된 입구-개방된 컨테이너로부터 회수된다.
이와 같이 형성된 컨테이너는 배출 컨베이어(150)에 의하여, 저장소나 또는, 보다 바람직하게는, 충전 및 밀봉 장치에 이송된다. 블랭크가 접음 다이 내에 채워진 후, 뚜껑부(10, 11)는 형성 공정을 통하여 실질적으로 수직으로 기립 상태로 된다. 컨테이너가 상기 장치로부터 배출되면, 턱-인 플랩(10B, 11B)은 제1 및 제2 뚜껑부(10, 11)로부터 측면으로 튀어나온다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 도 6a 및 도 6b에는 컨테이너 형성 장치(160)의 다른 구조가 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 형성 장치(160)는 정지 접음 다이(135) 및 상기 정지 접음 다이(135)와 결합되는 주 및 부 형성 기구(127, 128)를 포함한다. 형성 기구는, 상기와 같이 캐리지 암(130)을 따라서 이동가능하고 신축식 실린더(145)에 의하여 수직으로 이동가능한 서포트 부재(142)와 이격되어 있다. 이러한 구조에서, 라이닝된 블랭크(100)를 형성 기구로 공급하기 위한 매거진은, 도 3e(ⅰ) 내지 도 3e(ⅴ)에 상세하게 도시된 구조와 유사하게, 서포트 테이블(A, B)에 장착된 한 스택의 블랭크를 포함한다. 테이블의 작동 및 적재는 이전에 설명된 것과 매우 유사하므로, 여기에서 보다 상세한 설명은 생략된다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 컨테이너를 형성하는 연속 단계는, 그 디스태킹 암의 생략으로 변하지 않는다.
도 7은 본 명세서에서 개시된 타입의 컨테이너용 충전 및 닫음 스테이션(170)을 도시한다. 도시된 실시예에서, 2개의 컨테이너 형성 장치(120)는 제2 장치에 의하여 형성되는 대형 컨테이너에 비하여 작은 크기의 컨테이너를 형성하는 제1 형성 장치이다. 입구-개방된 컨테이너는 각각의 배출 컨테이너(150)로부터, 복수의 패킹 테이블(packing tables)(178)에 인접한 2 레벨의 어큐물레이터(175)에 컨테이너를 번갈아 위치시키는 버퍼 컨베이어(buffer conveyor)(172)로 공급된다. 컨테이너는 어큐물레이터(175)로부터 수동으로 제거되고 내용물과 함께 포장되고, 라이너 재질(12)의 플랩(14, 15)은 그에 부착되는 접착점(13a)으로부터 뚜껑부(10, 11)로 찢어져 컨테이너의 내용물(16) 위로 서로를 따라 중첩된다. 그 다음 내용물의 목적지를 가리키는 라벨이 컨테이너의 측벽 또는 뚜껑부에 부착되고, 충전된 컨테이너는 어큐물레이터(175) 아래에 배치된 배출 컨베이어 상에 위치된다. 배출 컨베이어는 드롭 게이트(drop gate)(181)에서 끝나는 구획된 영역(180)을 포함한다. 컨테이너는 게이지(gage)(181)를 통하여 이송 구역(182)으로 이송되고, 상기 컨테이너는 이송 구역으로부터 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 이하에서 설명되는 가열 챔버를 포함하는 "수축 터널(shrink tunnel)"(184)로 공급된다. 컨테이너의 내용물(16) 중첩되는 노출된 라이너 재질(12)에 인가되는 열은, 상기 재질(12)이 도 2c에 언급된 재질에 인장선(17)을 생성하는 내용물(16) 주위에 수축될 수 있도록 한다. 내용물은 뚜껑 닫음, 밀봉 및 발송용 시각 검사 스테이션(186)을 통과하는 컨테이너 내에서 구속된다.
바람직하게는, 뚜껑 닫음 및 밀봉은, 예를 들면 태핑(taping)을 포함하는 잘 설정된 기법을 사용하여 자동화된다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 도 8a 내지 도 8c에는 "수축 터널"(184)의 가열 챔버(187)가 도시된다. 상기에서 설명된 바와 같이, 배출 컨베이어의 구획된 영역(180)은 뚜껑 오프너 장치에 의하여 이동되는 드롭 케이트(181)를 포함한다. 게이트(181)를 통과하는 컨테이너는 푸셔 장치(191)에 의하여 추가 컨베이어(190)로 공급되어, 가열 챔버(187)를 통하여 입구-개방된 컨테이너 및 내용물을 이송하는 상기 컨베이어(190)로 90° 이송을 달성한다. 팬(fan)(193)은 컨테이너 내부로 아래로 직접 가열된 공기를 송풍하고, 배출된 공기는 재가열을 위하여 팬(193)을 향하여 다시 재순환된다. 가열 챔버(187)는 발송용 내용물을 전혀 손상시키지 않는 것을 보장하도록 짧은 체제 시간으로 대체로 175C에서 작동된다.
수축 포장가능한 웨브 재질은 그 컨테이너 내부의 내용물을 고정하도록 함께 접합될 수 있는 다른 재질로 대체될 수 있다. 또한 원하는 결과(소위 "클링 필름(cling film)"과 유사한 방식으로 포함됨)를 얻기 위하여 충분한 강도를 갖고 그 자유 단부에서 서로 부착될 수 있는 특성을 갖는 재질 또는 선택적으로 도포된 접착제를 갖는 재질도 사용될 수 있다. 이러한 재질은 가열 챔버를 제거하는데 사용될 수 있어, 포장 설비의 전체 크기 및 에너지 소요량을 감소시키고 소매점에서 발송용 고객 구매품 또는 제품의 포장을 용이하게 한다.
제시된 대안은 웨브의 접착제 코팅 측면에 도포된 라이닝 재질이나 그 반대 측면에 도포된 분리 코팅(release coat)을 갖는 접착제 코팅 재질 웨브를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제품 유지 웨브는 실질적으로 그 자체에만 부착될 수 있는 재질을 포함한다. 이러한 재질은 일측면에 도포된 라이너(liner)를 구비하지만(릴에서 그 자체에 고착되는 것을 방지하기 위하여), 표준 비-코팅 기계 공급 장치, 롤러 및 다른 구성요소 및 스톡(stock)에 의하여 처리될 수 있다. 본 발명의 컨테이너와 함께 사용되면, 제품 포장 단계에서, 라이너가 제거되고(대체로 웨브 재질의 전체 길이로부터), 제품은 컨테이너 내부 및 재질 웨브의 새로이 노출된 표면 상에 위치된다. 제품은 재질에 부착되지 않으며, 그러나, 재질의 단부가 함께 오지 않으면, 서로 견고하게 고착된다. 또한 재질 웨브 단부는 운송 동안 제품을 확실하게 유지하도록 웨브에 접착 압력을 인가하지만 특히 웨브에 인장을 제공하기 위하여 수동으로 함께 "스크런치(scrunched)" 될 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이 재질 웨브는 Milprint, Inc.(Oshkosh, Wisconsin 54904, United States of America)로부터 입수가능한 재질 웨브 또는 필름에 의하여 예시된다.
블랭크의 기계 성형은 이후의 재질 수용을 위하여 입구 개방된 컨테이너의 신속하고 효율적인 성형을 가능하게 한다. 매거진을 채용함으로써, 접음 기구 및 접음 다이, 기계적 접음을 위하여 변형되는 다른 블랭크가 고려될 수 있다.
예를 들면, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 도 9a 및 도 9b에는 이미 공지된 RSC 타입 컨테이너 및 그에 제품 유지 필름 또는 웨브를 포함하도록 변형된 유사한 타입의 컨테이너의 실질적으로 표준 블랭크 스톡으로부터 형성된 컨테이너 또는 컨테이너 블랭크의 제2 실시예의 2가지 구조가 도시된다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 컨테이너 블랭크(200)의 제1 구조는, 4개의 측벽(201, 202, 203, 204) 및 고정 플랩(205)을 가지고 있고, 상기 고정 플랩(205)은 접힘선(205a)을 중심으로 마지막 측벽(204)으로부터 첫번째 측벽(201) 내부로 대체로 접히고, 그에 접착되거나 또는 고정된다. 베이스부(211, 212, 213, 214)는 접힘선(201A, 202A, 203A, 204A)을 통하여 그 각 측벽에 부착되고, 뚜껑부 또는 상부(221, 222, 223, 224)는 다른 접힘선(201B, 202B, 203B, 204B)을 통하여 그 각 측벽에 부착된다. RSC 타입 컨테이너 블랭크(200)는 적어도 측벽, 베이스부(211, 212, 213, 214)의 적어도 일부, 및 뚜껑부(221, 222, 223, 224)의 실질적으로 전체를 따라서 연장되는 웨브 또는 필름(230)을 포함한다. 웨브 또는 필름(230)은, 컨테이너의 베이스부(211, 212, 213, 214)가 접힐 때 웨브(230)의 기계적 유입을 보정하기 위하여 위치되는 접착제 선(232)에 의하여 베이스부에 부착된다. 접착점(233)은 웨브(230)를 상부 또는 뚜껑부에 부착시키도록 제공되어 성형 동안 및 운송 또는 적재 동안 웨브가 컨테이너 내로 빠지는 것을 방지한다. 또한, 접착점(233)은 웨브(230)가 컨테이너 성형 장치에 걸리게 되는 것을 방지한다. 컨테이너가 닫히기 이전에, 웨브는 컨테이너의 내용물을 위에 놓도록 뚜껑부와 기계적으로 분리된다. 웨브(230)가 열-수축가능한 필름인 경우, 예를 들면, 비행 동안 또는 추가 운송 동안 내용물의 이동에 대한 잠재적인 손상을 감소시키기 위하여, 내용물을 적당한 위치에 수축 포장하도록 웨브에 직접 열이 가해진다.
RSC 타입 등의 컨테이너 블랭크의 제1 구조는 상기에서 설명된 컨테이너 블랭크(100)의 제1 실시예에 대하여 사용된 것과 실질적으로 동일한 기법 및 장치(블랭크 스톡을 수용하기 위하여 한번 변형됨)를 사용하여 형성된다. RSC 타입 컨테이너가 다른 것은 블랭크로부터 컨테이너를 형성하는 것이다. 따라서, 도 9a의 컨테이너 블랭크(200)로부터 RSC 타입 컨테이너를 형성하는 방법이 제공된다.
따라서 컨테이너 블랭크(300)의 제2 구조가 특정 길이의 재질 웨브가 적용된 표준 RSC 타입 컨테이너 블랭크에 의하여 도 9b에 예시된다. 컨테이너 블랭크는 4개의 측벽(301, 302, 303, 304) 및 고정 플랩(305)을 포함하며, 상기 고정 플랩(305)은 접힘선(305a)을 중심으로 마지막 측벽(304)으로부터 첫번째 측벽(301)으로 대체로 접히고 그에 접착되거나 또는 고정된다. 베이스부(311, 312, 313,314)는 접힘선(301A, 302A, 303A, 304A)을 통하여 그 각 측벽에 부착되고, 뚜껑부 또는 상부(321, 322, 323, 324)는 다른 접힘선(301B, 302B, 303B, 304B)을 통하여 그 각 측벽에 부착된다. 컨테이너 블랭크(300)는 2개의 측벽(301, 303), 각 베이스부(311, 313)의 적어도 일부 및 뚜껑부(321, 323)를 따라서 연장되는 제1 및 제2 길이의 제품 유지 재질 웨브 또는 필름(330)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 관련 베이스부(311, 313)의 전체 영역이 덮히고, 이것은 이하에서 설명되는 컨테이너 블랭크 형성 장치 및 방법을 참조하여 설명된다. 특정 길이의 웨브 또는 필름(330)은, 베이스부(311, 312, 313, 314)가 접힐 때 웨브(330)의 기계적 유입을 보장하기 위하여 위치되는 접착제 선(332)에 의하여 베이스부에 부착된다. 접착점(333)은 웨브(330)를 상부 또는 뚜겅부에 부착하도록 제공되어, 웨브가 형성 동안 및 운송 또는 적재 동안 컨테이너 내부로 빠지는 것을 방지한다. 또한, 접착점(333)은 웨브가 컨테이너 형성 장치에 걸리게 되는 것을 방지한다. 컨테이너가 닫히기 이전에, 웨브는 컨테이너의 내용물을 위에 놓도록 뚜껑부와 기계적으로 분리된다.
특정 위치 및 방향으로 배치되어 있는 접착제 선 및 접착점이 참조되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 마찬가지로, 양면 접착 테이프를 포함하여, 다른 접착 수단이 사용될 수도 있다.
도 9c를 참조하면, 도 9c에는 그에 제품 유지 웨브(330)를 갖는 도 9b에 도시된 타입의 컨테이너 블랭크(300) 형성 장치(350)가 도시된다. 한 스택의 미리-형성된 블랭크 스톡(S)은 블랭크 공급 장치(360)로 도입되는데, 상기 블랭크 공급 장치(360)는 도 10a 내지 도 10c를 참조하여 보다 상세하게 설명되며, 상기 장치(350)는 본 발명의 라이닝된 블랭크(300)를 형성하도록 웨브 재질(330)의 시트를 블랭크 스톡에 도포한다. 그 다음 라이닝된 블랭크(300)는 저장을 위하여 발송되거나 또는 중간 컨테이너 형성 단계와 같은 추가 단계가 실행되거나 저장을 위하여 접히는 추가 공정 장소를 도입되기 위하여 배출 컨베이어로 이송된다. 도시된 구조에서는, 배출 컨베이어(390)는 접착제 어플리케이터(391)와 접힘 및 성형 단계를 포함한다. 그 다음 라이닝된 컨테이너 블랭크(300)는 상기 블랭크의 축적된 스택으로 배출된다.
본 실시예의 구조에서, 라이너 장치(350)는 블랭크 공급 장치(360)로부터 블랭크를 연속적으로 공급받고 있으며, 상기 블랭크 공급 장치(360)는 접착제 도포 장소(352)를 지나서 서포트 컨베이어를 따라서 단부 스토퍼(353)에 판지를 공급하는 그리퍼 또는 닙 롤러(351)에 블랭크 스톡(S)을 도입하도록 위치되고, 상기 단부 스토퍼(353)는 판지 블랭크를 라이닝 또는 필름 도포 장소에 위치시킨다. 접착제 도포 장소(352)에서, 열용융 접착제가 한 쌍의 접착제 건에 의하여 선택적으로 도포된다. 예시되지 않는 구조에서, 한 쌍의 접착 테이프 디스펜서(dispensers)가 제공된다. 선택적으로 판지를 기준 스토퍼에 대하여 위치시키는 푸셔에 의하여, 판지 블랭크가 위치되면, 웨브 재질(330)은 한 쌍의 진공 압반(vacuum platens)(356)에 의하여 한 쌍의 릴(355)로부터 당겨진다. 소정 길이의 웨브 재질이 판지 블랭크 상에 위치되면, 나이프가 재질을 절단하고 라이닝된 블랭크(300)는 컨베이어 단부 스토퍼(357)로 공급된다. 그 다음 블랭크는 푸셔 장치에 의하여 배출 컨베이어(390)로, 선택적으로 다른 접착제 어플리케이터 건(391), 또는 접힘 장소, 봉합 장치(stapling mechanism) 또는 상기의 각각으로 측방으로 밀린다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 독립 블랭크 스톡 공급 장치(360)는 라이닝 장치(350)의 상단부에 제공된다. 상기 장치는 블랭크 스톡의 한 스택이 기준면(362)(도 9c에 도시됨)에 대하여 위치되는 공급 컨베이어(361)를 포함한다. 그 다음 상기 스택은, 피커 암(365)이 블랭크의 각각을 라이너 장치(350)의 닙 롤러(351)를 향하여 공급하는 서포트 장치로 이송된다. 피커 암(365)은 이동 캐리지(367)에 장착되는 일련의 진공 작동식 흡착컵(366)을 포함하고, 흡착컵(366)을 판지의 하강 에지 영역에 결합하고, 상기 흡착컵을 선택된 최상측 판지 블랭크와 아래의 다음 판지 블랭크 사이의 흡착을 충분히 중단하도록 상승시킴으로써 작동된다. 그 다음 캐리지는 선택된 판지를 공정 방향으로 이동시키고 닙 롤러(351) 사이에 판지 블랭크의 리딩 에지를 공급한다. 흡착컵(366)으로부터 진공이 해제되고, 캐리지는 다음 판지를 위하여 사이클을 반복하도록 그 초기 위치로 복귀된다. 흡착컵이 블랭크의 하강 에지 영역에만 결합되고 리딩 에지가 닙 롤러로 신속히 도입되므로, 배출되기 위하여 연속하는 판지 사이에 흡착 또는 표면 효과를 위한 충분한 시간이 있어, 고속으로 닙 롤러로 공급되고 있는 다수의 블랭크를 최소화하여, 에러 또는 고장시간의 발생을 감소시킨다.
도 3a 내지 도 3e를 참조하여 상기에서 설명된 바와 같이, 블랭크 공급 장치(22, 24) 및 관련 장치(60)는, 도 9c의 라이닝 장치와 함께 사용될 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 본 발명의 라이닝 장치(350)는 판지가 서포트 컨베이어(359) 상의 단부 스토퍼(353)에 대하여 위치되는 라이닝 스테이션을 포함한다. 한 쌍의 진공 테이블(370)이 릴(355)로부터 당겨지는 제품 유지 필름 또는 라이닝 재질(330)을 적당한 위치에 유지하도록 제공된다. 진공 압반(356)은 수평 캐리지 샤프트(372)를 따라서 이동될 수 있어 상기 압반은 재질 웨브(330)를 잡고 상기 재질 웨브(330)를 블랭크 쪽으로 이송하도록 진공 테이블(370)을 따라서 이동될 수 있다. 상기 압반이 테이블 위쪽에 적당한 위치에 위치되면, 상기 압반에 진공이 인가되고 테이블에 진공이 해제되어 웨브는 상기 압반에 의하여 확실하게 유지된다. 그 다음 상기 압반은 상기 각각의 샤프트(372)를 따라서 이동되고, 웨브 재질을 판지 블랭크를 따라 끌어당기고 릴(355)로부터 다른 재질을 진공 테이블로 끌어당긴다. 적당한 길이의 재질이 당겨지면, 각 진공 압반은 엑츄에이터(373)에 의하여 판지에 대하여 아래쪽으로 눌러져, 웨브가 판지에 부착된다. 각 압반(356)의 하강 에지에 작동가능하게 배치되는 나이프(374)는, 재질의 소요 길이를 절단하도록 컨베이어(359)에 인접하여 위치되는 슬롯 형성된 앤빌(375) 내로 떨어진다. 동시에, 테이블(370)에 진공이 인가되어 테이블로 당겨진 새로운 필름 재질을 고정한다. 그 다음 각 압반(356)에 진공이 해제되어, 상기 압반은 진공 테이블을 얹어 놓는 그 위치로 다시 이동된다. 압반이 라이닝된 판지를 놓아주면, 단부 스토퍼(353)는 라이닝된 컨테이너 블랭크(300)가 컨베이어 단부 스토퍼(357) 쪽으로 이송될 수 있도록 하강한다. 적어도 하나의 센서(377) 및 리플렉터(reflector)(378)는 구성 부품의 위치를 마이크로프로세서 제어 유닛에 확인하는데 사용된다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 재질 릴(355) 및 댄싱 암(379) 장치는 상이하게 구성되는데, 이것은 노출된 접착 코팅을 갖는 웨브 재질을 분배할 수 있게 하며, 여기서 하나의 릴은 웨브를 상부로 향하는 접착 코팅과 함께 공급하고, 다른 릴은 상기 웨브를 하방으로 배치되는 접착 코팅과 함께 공급한다. 이것은 웨브의 일측면에 접착 코팅을 갖고 다른 측면에 분리 코팅을 갖는 라이닝 없는 웨브 재질을 사용할 때, 특히 그 자체에만 부착될 수 있는 접착 재질을 사용할 때 특히 유용하다.
각각의 진공 압반(356) 및 테이블(370)은 진공이 인가되는 구멍의 어레이(array)를 포함한다. 상기 어레이는 전환가능한 부분을 포함하여 진공이 선택적으로 인가될 수 있다. 이러한 구조는 압반 및 테이블이 판지에 도포될 웨브 재질의 상이한 폭 및 재질의 상이한 길이를 위하여 구성될 수 있도록 한다. 이와 같이, 라이닝된 컨테이너 블랭크의 사이즈 및 형상의 한 레인지가 형성될 수 있다. 보다 간단하고 값싼 다른 예는 테이블 및 압반의 도포 불가능한 영역을 따라 덮도록 마스크를 제공하는 것이다. 처리될 수 있는 판지의 최대 폭은 서포트 컨베이어(359)의 폭 및 그에 도포되는 웨브 재질의 길이에 의하여 결정된다. 판지에 도포되는 웨브 재질 또는 필름의 길이는 진공 압반(356)의 길이에 의하여 결정된다. 릴 홀더(reel holder) 및 댄싱 암(379), 진공 압반(356), 테이블(370), 캐리지(372) 및 엑츄에이터(373)를 포함하는 각 어셈블리는 다른 것에 독립적인데, 이것은 상이한 재질 웨브 및 판지 크기를 갖는 장치를 사용하여 그 상대 이동을 용이하게 한다. 어셈블리는 레일 상에 장착될 수 있고 각 어셈블리는 서비스 및/또는 수리를 위하여 독립적으로 제거될 수 있다.
도 12를 이루는 8개의 프레임에 도시된 바와 같이, 라이닝된 컨테이너 블랭크 형성 공정의 각 단계가 이하에서 설명된다. 처음에 설정시, 재질 웨브 또는 필름(330)은 각 진공 테이블(370)로 수동으로 당겨지고, 진공 테이블에 진공이 인가되어 웨브를 적당한 위치에 유지시키고 나이프(374)에 의하여 그 폭을 가로질러 또는 나이프 위치에서 사각형으로 다듬어진다. 판지 블랭크는 판지 스택(S)으로부터 닙 롤러(351)로 도입되고 스토퍼(353)와 결합되도록 이송된다. 측면 푸셔(도시하지 않음)가 서포트 컨베이어(359)의 롤러 사이로 통과될 수 있어 판지를 웨브 재질로 라이닝 하도록 위치시킨다. 판지가 닙 롤러를 통과할 때 접착제가 판지에 도포된다.
라이닝되고 있는 공정에서 어떠한 컨테이너 블랭크도 갖지 않는 제조 작업의 개시에서의 순서가 도시된다. 단지 명료함을 위하여, 하나의 압반, 테이블 및 웨브 재질이 도시된다. 프레임(1)에서는, 판지 블랭크는 나이프(374)의 절단 경로와 정렬되는 판지의 에지와 함께 필름 배치를 위한 정확한 위치에 있다. 판지가 정확한 위치에 도입되면, 프레임(2)에 도시된 바와 같이, 진공 압반은 그 캐리지 샤프트(372)를 따라 이송되어 필름이 유지되는 진공 테이블(356)의 일부 상에 중첩된다. 소정 길이의 재질 웨브가 센서 리플렉터(378)의 위치에 의하여 진공 압반 상에 배치되고 판지의 폭과 일치하도록 배치된다. 프레임(3)에서는, 압반은 엑츄에이터(373)에 의하여 하강되어 테이블 상에 놓여 있는 필름과 접촉된다. 이 단계에서, 테이블에 진공이 제거되고, 즉, 스위치 오프 상태로 되어 필름을 놓아주고. 압반에 진공이 인가되어 온 상태로 된다. 프레임(4)에 도시된 바와 같이, 엑츄에이터는 부착된 재질 웨브와 함께 압반을 상승시키고, 캐리지(372)를 따라 이동되어 판지 위에 놓이고, 프레임(5)에 도시된 바와 같이, 테이블 상의 릴(355) 및 댄싱 암(379) 장치로부터 새로운 라이닝 재질을 끌어당긴다.
프레임(6)에서는, 압반은 충분한 하향 압력을 인가하는 엑츄에이터(373)에 의하여 판지로 하강되어, 필름이 판지에 도포된 접착제에 접합되는 것을 보장한다. 압반에서는 스위치 오프 상태로 되어 진공이 제거되어, 컨테이너 블랭크를 라이닝하는 재질 웨브를 놓아주고, 테이블에서는 스위치 온 상태로 되어 새로이 도입되는 재질을 고정한다. 그 다음 나이프(374)는 그 슬롯 형성된 앤빌(375)로 이동되어, 프레임(7)에 도시된 바와 같이, 필름을 판지의 에지와 정렬하여 얇게 자른다. 이때, 상기 압반은 프레임(8)에 도시된 위치로 회수된다. 스토퍼(353)가 회수되고, 새로운 블랭크가 라이닝 사이클을 완료하기 위하여 도입되면 라이닝된 컨테이너 블랭크(300)가 배출된다.
마지막으로, 도 13을 참조하면, 배출 컨베이어(390)는 라이닝 장치(350)의 서포트 컨베이어(359)의 단부에 배치된다. 상기 배출 컨베이어는, 편리한 저장을 위하여 컨테이너 블랭크(300)를 접거나 또는 컨테이너 블랭크를 중간 컨테이너 형태로 접기 위하여 하나 이상의 추가 스테이션을 포함한다. 도시된 구조에서, 블랭크의 트레일링(trailing) 벽부(304)는 그에 부착되는 고정 탭(305)을 가지고 있다. 컨테이너 블랭크(300)가 배출 컨베이어로 도입되면, 블랭크의 대향 단부 벽부(301)는 접착제 어플리케이터, 이 경우, 열-용융 건에 의하여 블랭크에 도포되는 접착제의 한 스트립(strip)을 가지고 있다. 동시에, 접음 엑츄에이터(도시하지 않음)는, 트레일링 벽부(304) 및 그 관련 뚜껑부(324) 및 베이스부(314)를 접어 그 부착된 인접하는 벽부(303) 위에 놓인다. 또한 대향하는 벽부(301)도 접히고 고정 탭(305) 위에 놓이도록 위치되어 접착제 스트립이 고정 탭과 정렬된다. 접착을 보장하기 위하여, 예를 들면, 압력 롤러에 의하여 그 영역에 압력이 인가된다. 보다 큰 컨테이너를 대하여, 접합을 보강하도록 상기 영역에 스테이플(staples)이 추가될 수 있다.
또한 접히거나 또는 중간 컨테이너 형태로 된 컨테이너 블랭크(300)가 저장, 입구 개방된 컨테이너의 추가 형성을 위하여 배출되거나, 또는 제품 포장을 위하여 이송될 수 있다.
예를 들면, 도 7 및 도 8a 내지 도 8c를 참조하여, 상기에서 이미 설명된 바와 같은 충전, 제품 고정 및 컨테이너 밀봉 장치 및 방법은 도 9a 및 도 9b의 컨테이너 블랭크(200, 300)에 적용될 수 있다.
물론 본 발명은, 예시적으로만 주어진, 본 명세서에서 설명된 특정 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 수정 및 변형이 첨부된 청구범위 내에서 가능하다는 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 한 쌍의 대향하는 측벽부 및 대향하는 정면 벽부 및 후면 벽부; 및
    블랭크를 라이닝하도록 구성된 재질 웨브로서, 직립된 구성에서, 상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에, 인장 하에 제품을 유지할 수 있는 재질 웨브가 부착된 적어도 일부분
    을 포함하고,
    상기 벽부는 접힘선에서 베이스부에 연결되고, 적어도 대향하는 한 쌍의 벽은 뚜껑부를 구비하며,
    상기 재질 웨브는 상기 적어도 일부분에 부착되고,
    상기 재질 웨브는 상기 컨테이너 내에 제품을 유지하도록 인장이 인가되는 방향과 똑바로 일치되는 방향으로 도포되는 접착제를 사용하여 상기 적어도 일부분에 고정되며,
    상기 재질 웨브는 상기 측벽부와 중첩되도록 측벽에 인접하는 상기 베이스부의 접힘선을 넘어 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측벽부 및 정면 및 후면 벽부는 각각의 접힘선에서 공통의 베이스부에 연결되고;
    상기 각 측벽부는 접음 랜드(folding land)에 의하여 구분되는 내측부 및 외측부를 가지고 있고, 상기 내측부 및 외측부는 서로 중첩되는 위치를 취하도록 접힘 랜드를 중심으로 접힐 수 있고, 상기 외측부는 상기 중첩 위치를 고정하도록 상기 베이스부에 결합될 수 있는 록킹 수단(locking means)을 포함하고,
    상기 정면 및 후면 벽부는 각각 라이저부(riser section) 및 뚜껑부(lid section)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 벽부는 베이스부 및 접힘선에서 상기 베이스부에 부착되는 뚜껑부를 가지고 있고, 기준 접힘선 또는 뚜껑 접힘선에 수직으로 배치되는 접힘선에서 적어도 하나의 인접한 벽부에 연결되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재질 웨브는 웨브가 도포되는 방향과 일치되는 방향으로 도포되는 접착제를 사용하여 상기 적어도 일부분에 고정되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제는 열용융 접착제, 저온-밀봉 접촉 접착제(cold-seal contact adhesive), 양면 접착 테이프 등의 재질로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에 제품을 유지할 수 있는 상기 재질은, 수축 포장가능한 재질(shrink-wrappable material)인 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 내에 제품을 유지할 수 있는 상기 재질은, 유사한 코팅부에만 실질적으로 부착될 수 있는 접착 재질을 갖는 접착 코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재질 웨브는 제거가능한 라이너(liner)가 도포되는 적어도 하나의 접착 코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 재질 웨브는 분리 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 측벽부, 정면 벽부 및 후면 벽부는 기계적으로 접힐 수 있는 크기를 갖고 형성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너 블랭크는, 상기 블랭크로부터 형성되는 컨테이너의 강도를 부가하도록 배치되는 네이프(nape)를 갖는 판지 재질(card material)로부터 절단되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨브는 불연속적으로 도포되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 블랭크.
  13. 제1항에 따른 블랭크로부터 형성되는 컨테이너 포장.
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