Самоскладывающаяся многоугольная герметичная коробка для пищевых продуктов и инструмент для ее формирования - RU2690275C1

Чертежи

Показать все 9 чертежа(ей)

Описание

Перекрестные ссылки на родственные заявки

В настоящей заявке испрашивается приоритет по заявке на патент № Р2015/0322, поданной 12 мая 2015 года в Сербии (RS) и опубликованной на английском языке в качестве международной заявки согласно Договору РСТ под номером WO 2016/182468 А1 от 17.11.2016 г., полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Самоскладывающаяся многоугольная герметичная коробка для пищевых продуктов и инструмент для ее формирования согласно настоящему изобретению относятся к области упаковок с многоугольным поперечным сечением, например, коробок, полученных складыванием или сборкой одной или нескольких заготовок, изготовленных из бумажных заготовок путем складывания всех частей, соединенных с центральной панелью, для формирования корпуса упаковки в форме неглубокой емкости, и специально сконструированных для обеспечения возможности складывания и повторной сборки без разъединения боковых и нижних соединений, причем смежные стороны соединены друг с другом посредством клиновидных сгибов, а также элементов упаковок, которые можно более точно сложить или собрать по их внутренним нанесенным линиям или схемам. Коробка для пищевых продуктов согласно настоящему изобретению также представляет собой упаковку для транспортировки и упаковывания пищевых продуктов, готовых или нагреваемых внутри упаковки, причем упомянутая коробка специально разработана для размещения в ней жидкости.

МПК⁸: B65D 5/20 (2016.01); D65D 5/36 (2016.01); B65D 5/24 (2016.01); B65D 5/56 (2016.01); B65D 81/34 (2016.01); B65D 5/40 (2016.01)

Техническая проблема

Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, заключается в том, чтобы создать: транспортную упаковку для готовых к употреблению блюд, салатов, жаренных и жирных продуктов, продуктов, употребляемых с соусами или заправками; герметичную упаковку, также сохраняющую свою форму, когда в нее упакованы горячие пищевые продукты; упаковку, пригодную для печати на ее внешней стороне, причем ее внутренняя сторона также отвечает требованиям в отношении упаковывания пищевых продуктов с точки зрения гигиены и микробиологической безопасности; упаковку, которую можно транспортировать в листах и которая может быть легко сформирована на упаковочной установке, тем самым обеспечивая низкую стоимость транспортировки; упаковку, которая, при необходимости, может быть дезинфицирована при помощи средств, чье применение одобрено для использования с пищевыми продуктами; упаковку, стоимость которой является конкурентоспособной по сравнению с существующими картонными упаковками и упаковками из полиэтилентерефталата (ПЭТ), причем внутренняя сторона этой упаковки полностью соответствует эстетическому внешнему виду, при котором не раскрывается структура картона, использованного для формирования упаковки, а также соответствует требованиям в отношении защиты, хранения, транспортировки и практичности, а также экологическим требованиям, а также стандартам и правилам соответствующей области техники.

Уровень техники

Общепризнано, что упаковочный материал является наиболее важным элементом внешнего вида упаковки, и он по существу определяет выбор технологии ее изготовления. Этот факт повлиял на развитие полимерных материалов и картонных упаковок, что в совокупности обеспечило возможность более безопасного упаковывания в легкие картонные коробки, изготовленные из специального картона, покрытого полимерными пленками, устойчивыми к теплу, влажности и прочему.

В промышленном производстве с высокой выработкой любой процесс, предусматривающий использование ручной работы при упаковывании, замедляет производственный процесс в целом, который при этом становится дороже из-за замедления упаковывания. При этом требования в отношении степени точности упаковок установлены на очень высоком уровне, а объем, ограниченный полимерными упаковками, намного больше, что, вследствие, влияет как на транспортные расходы, так и на затраты на хранение, особенно если упаковки наполняются в небольших пунктах продажи по всей территории, охватываемой производителем пищевых продуктов. Полимерные упаковки под воздействием высоких температур, вызванных наличием горячих пищевых продуктов внутри указанных упаковок, склонны деформироваться под действием повышенной температуры, что отрицательно сказывается на внешнем виде упаковки или приводит к увеличению их стоимости, поскольку для уменьшения воздействия нагревания требуется увеличение толщины применяемого материала.

В связи с этим, настоящее изобретение транспортируют в листах; оно может быть промаркировано; оно легко может быть легко сформировано вручную с использованием инструмента; оно является герметичным; оно сохраняет свою форму, несмотря на упаковывание в него горячих пищевых продуктов или нагревание упакованных в коробку пищевых продуктов; при этом оно не открывается во время транспортировки за исключением случая сильной деформации, вызванной ударом; форма его дна является восьмисторонней; между боковыми сторонами оно имеет прозрачный ПЭТ материал, а при открытии из дна коробки образуется полуглубокая тарелка. С помощью упомянутого инструмента можно быстро сформировать и дно, и крышку для коробки, причем предлагаемое изобретение до настоящего времени по существу не было раскрыто.

Из уровня техники известны определенные технические решения, по существу отличающиеся от технического решения согласно настоящему изобретению.

В заявке на патент Р-2102/8383 А1 1985.04.21 (REDMOND, Sanford; US) описана упаковка-дозатор для текучих веществ, состоящая из гибкой выступающей части, в которой размещен жидкий продукт, причем упомянутая часть обеспечивает опору для относительно жесткого материала. Причем упомянутая упаковка открывается либо вдоль линии разрыва, либо вдоль рисунка надреза, нанесенного на упомянутый относительно жесткий материал, одной рукой, так что упаковка сжимается в форме буквы «V» по направлению к углублению, которое также выполнено в форме пирамиды. И давление, и сила концентрируются на образованном выступе, что позволяет использовать защитные материалы для конструирования упаковки и формирования указанного выступа во время ее складывания, а также образованного отверстия, через которое вытекает введенное в нее вещество. В данном случае материал может храниться под давлением. В самой упаковке может быть расположен губчатый материал, обеспечивающий возможность регулирования количества вытесняемого вещества во время ее использования.

На чертежах и в описании общедоступной заявки на патент RS Р-547/84 А1 от 29.09.1985 г. (EX-CELL-O CORP., US) раскрыта запечатываемый при нагревании контейнер для пищевых масел и других типов масел, а также способ производства указанного контейнера со слоистой конструкцией стенок из соответствующих маслостойких защитных материалов или слоев, совместимых друг с другом в отношении связывания и запечатывания. Такая конструкция стенок содержит центральные слои из алюминиевой фольги и картона, обработанного фторсодержащими соединениями и закрепленных друг с другом посредством подходящего связующего вещества, ионосодержащий полимерный слой, такой как «Surlyn», на каждой внешней поверхности картона и фольги, и слой термопластичного материала, например, полиэтилена, на каждой внешней поверхности слоя «Surlyn». В качестве альтернативы, в некоторых конкретных сферах применения слой «Surlyn» может быть исключен, так что внешний слой термопластичного материала может быть нанесен непосредственно на поверхность пленки.

В опубликованной заявке на патент RS Р-134/92 А от 09.01.1996 г. (Gazette №3/1195) раскрыто техническое решение, относящееся к упаковочному контейнеру и применению упаковочного материала для изготовления такого упаковочного контейнера. Упаковочный контейнер содержит каркасный слой из пластмассы и наполнителя, смешенного с пластмассой в количестве от 50% до 80% общего веса каркасного слоя. Для облегчения открытия контейнера, он оснащен отрывной меткой, включенной в упаковочный материал. Материал упаковочного контейнера должен отрываться вдоль этой метки для раскрытия отверстия контейнера, через которое обеспечивается доступ к содержимому контейнера. Отметка для разрыва согласно техническому решению состоит из ненарушенного разреза в каркасном слое или аналогичной линейной выемки, ослабляющей прочность упаковочного материала с глубиной проникновения, составляющей примерно 10-30% от общей толщины каркасного слоя. Выемка уменьшает внутреннее сопротивление на разрыв каркасного слоя на 60-80%.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к коробке из картона, покрытого защитным слоем, который делает самоскладывающуюся коробку пригодной для непосредственного контакта с пищевыми продуктами с точки зрения гигиены и микробиологической безопасности. Например, картон может быть покрыт изнутри ПЭТ пленкой или фольгой с толщиной от 12 до 120 микрон. Картон, покрытый полипропиленовой пленкой, удовлетворяет потребности пользователей, нагревающих упакованные пищевые продукты в микроволновых печах.

Благодаря своей форме и прочности коробка 1 обеспечивает возможность упаковывания и нагревания пищевых продуктов не более 15 минут при температуре 140°С. Коробка 1 является герметичной, без каких-либо приклеенных элементов, благодаря чему гарантируется отсутствие утечек полужидких пищевых продуктов. Коробки, имеющие приклеенные углы, кромки или дно, предрасположены к образованию утечек из-за ослабления стыков из-за ненадлежащего склеивания или разрушения при транспортировке или формировании упаковок, и поэтому они не используются для упаковывания полужидких пищевых продуктов.

Важным критерием выбора материала являлся выбор картона с возможность маркировки посредством печати на нем, а также способ его формования, и его консистенцию. Коробка 1 (фиг. 1) изготовлена так, что она сохраняет свои технические характеристики за счет использования картона с плотностью от 200 до 400 г/м², предназначенного для упаковывания пищевых продуктов, занимающих объем не более 0,7 л и вес не более 0,5 кг. Внешняя сторона картона, из которого изготовлена коробка, может быть покрыта слоем, обеспечивающим более высокое качество печати, либо может не быть покрыта таким слоем в зависимости от требований к печати на картоне.

Новизна настоящего изобретения обеспечивается за счет того, что комбинированная самоскладывающаяся герметичная коробка для упаковывания пищевых продуктов может быть сформирована очень быстро посредством соответствующего инструмента на первом этапе. Упомянутый инструмент изготовлен из нержавеющей стали, причем дно и восемь жестяных направляющих сформированы посредством сгибания развернутой заготовки инструмента. Дно инструмента имеет ширину и длину, немного превышающие размеры дна коробки. Восемь направляющих инструмента выполнены немного меньше боковых стенок коробки, при этом их первые половины опираются на дно инструмента под углом 90°, а другие их половины сложены наружу под углом 30° относительно поверхности дна инструмента, при этом они обеспечивают формирование коробки. В данном случае, на первом этапе, дно развернутой коробки располагают на инструменте, далее его вдавливают вниз так, что его вхождение в шаблон инструмента обеспечивает то, что угловые стороны складываются по линиям сгиба, тогда как боковые стороны выпрямляются. На данном этапе коробка принимает призматическую форму с восьмисторонним основанием, при этом угловые стороны сложены пополам и направлены наружу. Основания угловых сторон частично изготовлены из ПЭТ пленки или фольги, при этом угловые стороны имеют треугольную форму и граничат с картоном, покрытым ПЭТ пленкой или фольгой на верхней стороне. Это осуществляется следующим образом: сначала на вырубной машине вырезают отверстия в угловых сторонах развернутой заготовки для коробки, далее всю поверхность покрывают ПЭТ пленкой или фольгой, после чего на вырубной машине снова вырезают форму развернутой заготовки для коробки и, наконец, штампуют линии сгиба. Таким способом достигается то, что угловые стороны частично изготовлены из ПЭТ пленки или фольги, которая также может быть прозрачной, выполняя функции окна, а также благодаря такому способу облегчается складывание угловых сторон в инструменте без потери формы. На первом этапе вставки развернутой заготовки дна в инструмент, боковые стороны устанавливают в верхнее положение, а угловые стороны вытягивают посредством направляющих. Стыки угловых и боковых сторон сближаются друг с другом за счет упомянутого вытягивания, при этом угловые стороны складываются по линиям сгиба и направлены к внешней части дна коробки. Благодаря складыванию картона, граничащего с угловыми сторонами, ПЭТ пленка или фольга сами складывается, тогда как картон образует сложенные угловые стороны. Складывание картона обеспечивает растяжение волокон картона на внешней стороне линии сгиба и сжатие волокон на внутренней стороне картона. Такое вытягивание приводит к деформации волокон картона и определяет направление сгиба угловых сторон во время последующего формирования дна, когда его вставляют в инструмент. На втором этапе, когда развернутое дно коробки поворачивают так, чтобы его вторая сторона входила в инструмент, угловые стороны формируют так, что они оказываются направленными к внутренней части дна.

Коробку, сформированную описанным выше образом, можно легко наполнить и закрыть крышкой.

Крышка предотвращает открытие коробки за счет запирания. Вытягивание и сжатие волокон картона на линиях сгиба вызывает деформацию, предотвращающую полное разворачивание коробки при ее открытии, вместо этого дно коробки образует форму форму неглубокого лотка. Крышка коробки в виде отдельного элемента определяется ее развернутой заготовкой.

Сущность настоящего изобретения также заключается в возможности ускорения ручного формирования коробки, а также в том, что угловые стороны (клиновидные вставки) образованы из картона с верхней стороны и отверстия, покрытого ПЭТ пленкой или фольгой, и обеспечивают возможность простого формирования коробки при вставке в инструмент.При этом отпадает необходимость в наличии дополнительных вспомогательных элементов для запирания коробки снаружи, а также обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что конечный пользователь может употреблять пищевые продукта из полученного неглубокого лотка и после этого он может закрыть коробку, вернув ее в положение, предназначенное для запирания коробки крышкой.

Вышеупомянутый эстетический аспект, связанный с наличием отверстий на угловых сторонах, покрытых прозрачной ПЭТ пленкой или фольгой, а также окна на крышке коробки обеспечивает очень приятный внешний вид, что является отличительным признаком данного продукта по сравнению с вышеупомянутыми техническими решениями.

Объект настоящего изобретения также является преимущественным, поскольку обеспечена возможность очень быстро формировать коробку с помощью инструмента, поскольку открытая коробка имеет форму неглубокого лотка и внутри коробка покрыта ПЭТ материалом, при этом ее формируют без использования клея, что исключает вероятность протечки через ее стыки.

Такую самоскладывающуюся коробку с инструментом для формирования транспортируют и хранят в листах картона. Это позволяет снизить затраты на транспортировку и хранение, при этом инструмент для формирования коробки обеспечивает возможность быстрого и простого формирования коробки.

Краткое описание чертежей

Далее приведено подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, проиллюстрированный на чертежах, где:

- на фиг. 1 показана развернутая заготовка для восьмисторонней коробки для пищевых продуктов без крышки;

- на фиг. 2 в аксонометрии показана самоскладывающаяся восьмисторонняя коробка для пищевых продуктов без крышки;

- на фиг. 3 показана восьмисторонняя герметичная коробка для пищевых продуктов, на вид сверху «О» с фиг. 4;

- на фиг. 4 представлено сечение «А-А» с фиг. 3;

- на фиг. 5 представлен вид «Р» с фиг. 3;

- на фиг. 6 представлен вид «Q» с фиг. 3.;

- на фиг. 7 показана развернутая заготовка для крышки восьмисторонней коробки;

- на фиг. 8 в аксонометрии показана самоскладывающаяся восьмисторонняя герметичная коробка для пищевых продуктов с крышкой;

- на фиг. 9 показан развернутый инструмент для формирования восьмисторонней коробки;

- на фиг. 10 показан инструмент для формирования восьмисторонней коробки для пищевых продуктов;

- на фиг. 11 представлен вид «R» с фиг. 10;

- на фиг. 12 проиллюстрирован первый этап складывания коробки в инструменте для формирования коробки;

- на фиг. 13 проиллюстрирован второй этап складывания коробки в инструменте для формирования коробки;

- на фиг. 14 показан вариант «I» развернутой восьмисторонней коробки, ее дно и крышка.

Осуществление изобретения

Подготовленный картон разрезают в машине, в которой размещен инструмент с ножами (не показан), при этом в угловых сторонах (клиновидных вставках) и крышке вырезают отверстия. Упомянутый инструмент оснащен ножами для вырезания и выполнения прорезей в сформированной развернутой заготовке А (фиг. 1) коробки 1 для того, чтобы выполнить в картоне заранее запланированные линии 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 резки для каждой угловой стороны 5 (на фиг. 1 с целью упрощения чертежа, линии резки и сгиба отмечены только на двух противоположных угловых сторонах 5). Далее всю поверхность картона вместе с отверстиями 5 В покрывают ПЭТ пленкой или фольгой изнутри, то есть, ее покрывают так, что во время формирования коробки пленка остается на внутренней стороне. После завершения процесса наслоения, листы вставляют в машину, в которой расположен инструмент с ножами и линиями сгиба (не показан). В инструменте предусмотрены ножи для вырезания вдоль контура сформированной развернутой заготовки А (фиг. 1) коробки 1, а также внутренние ножи, которые частично входят в картон для выполнения заранее запланированных линий 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3 сгиба в картоне.

Коробку 1 (фиг. 1 и фиг. 2) формируют в инструменте 11 (фиг. 9, фиг. 10 и фиг. 11). Сформированную развернутую заготовку А располагают поверх инструмента 11 на наклонных направляющих 11.2, 11.3, и после этого часть сформированной развернутой заготовки А для дна 3 прижимают рукой до тех пор, пока дно 3 не упрется в дно 11.1 инструмента между наклонными направляющими 11.2, 11.3. При этом стороны 2 и стороны 6 сформированной развернутой заготовки А опираются на боковые направляющие 11.2, 11.3, а угловые стороны 5, граничащие с картоном 5А, сгибаются по линиям 4.3 сгиба, как показано на фиг. 12. После чего внешние линии 4.1 и 4.2 сгиба и линии 5.1 и 5.2 перфорации угловой стороны 5 совпадают так, что формируют угловые линии двух соединенных друг с другом боковых сторон 2 и боковых сторон 6 коробки 1. Следовательно, происходит деформация волокон картона, граничащего с угловыми сторонами по линиям 4.3 сгиба, и формируется коробка, имеющая дно 3 и шесть боковых сторон 2 и две боковые стороны 6, а также восемь сложенных угловых сторон 5 на углах боковых сторон 2, 6, которые направлены наружу. Затем сформированную развернутую заготовку А для коробки извлекают из инструмента, переворачивают вверх дном на 180° так, чтобы ее вторая сторона находилась над инструментом 11 на наклонных направляющих 11.2, 11.3, после чего часть развернутой заготовки А прижимают рукой, воздействуя на ее дно 3 до тех пор, пока дно 3 не упрется в дно 11.1 инструмента между наклонными направляющими 11.2, 11.3. В то же время стороны 2 и стороны 6 развернутой заготовки А опираются на наклонные направляющие 11.2, 11.3, а угловые стороны 5, граничащие с картоном 5А, сгибаются по линиям 4.3 сгиба, как показано на фиг. 13. При этом внешние линии 4.1, 5.1 и 4.2, 5.2 сгиба угловых сторон 5 совпадают так, что формируют угловую линию двух соединенных друг с другом боковых сторон 2 и соответствующих боковых сторон 6 коробки 1. В результате, получают коробку с дном 3, шестью боковыми сторонами 2 и двумя боковыми сторонами 6, а также восьмью сложенными угловыми сторонами 5 на углах боковых сторон 2, 6, направленными к внутренней части дна 3 коробки 1.

Коробку 1 закрывают крышкой 10, развернутая заготовка которой показана на фиг. 7. Центральная часть 10.3 крышки выполнена из прозрачной ПЭТ пленки или фольги, граничащей с картоном. Части на развернутой заготовке 10, обозначенные ссылочными обозначениями 10.1, 10.2, 10.3, образуют боковые стороны крышки (на чертеже сплошными линиями обозначены линии резки, а пунктирными линиями обозначены линии сгиба). Коробка 1 с крышкой 10 показана в аксонометрии на фиг. 8.

Также предусмотрен другой вариант осуществления коробки - вариант «I» (фиг. 14), содержащий коробку, имеющую дно с шестисторонним основанием, причем на чертеже видны развернутые заготовки шестисторонней коробки и развернутая заготовка крышки.

При этом формирование коробки 1 осуществляют в инструменте 11 для формирования тем же способом, что был раскрыто в описании выше и проиллюстрирован на фиг. 12 и фиг. 13. Инструмент изготовлен из нержавеющей стали, причем развернутая заготовка для инструмента показана на фиг. 9, при этом дно 11.1 и восемь направляющих 11.2, 11.3 сформированы путем сгибания. Первая половина каждой направляющей опирается на дно под углом 90°, а вторая половина изогнута наружу, образуя, тем самым, угол 30° с плоскостью дна, причем она предназначена для создания формы коробки. Наклонные направляющие 11.2 соответствуют углу сгиба боковых сторон 2, а направляющие 11.3 соответствуют углу сгиба боковых сторон 6. Углы между наклонными направляющими 11.2, 11.3 образуют пространство, в которых формируются сложенные угловые стороны 5.

В коробку 1 укладывают съедобные, готовые к употреблению блюда, салаты, жаренные и жиросодержащие продукты.

Список документов уровня техники, приведенных в описании

Список противопоставленных документов, приведенных заявителем, представлен лишь для удобства читателя.

RS Р-2102/83 А1 соответствует документу US 4493574 А RS Р-547/84 А1 соответствует документу US 4489112 А RS Р-134/92 А соответствует документу US 5156330 А

Реферат

Настоящее изобретение относится к самоскладывающейся многоугольной герметичной коробке для пищевых продуктов и инструменту для ее формирования, причем коробка (1) формируется при помощи инструмента (11). Коробка (1) изготовлена из картона, покрытого изнутри ПЭТ пленкой или фольгой. Коробка (1) имеет дно (3), шесть боковых сторон (2) и две боковые стороны (6), а также восемь угловых сторон, которые являются частично прозрачными (5) и направлены к внутренней части коробки (1). Коробка (1) закрыта крышкой (10) так, что стороны крышки (10) опираются на внешние поверхности боковых сторон (2, 6) и герметизируют коробку. Инструмент (11) для формирования коробки (1), изготовленный из нержавеющей стали, имеет дно (11.1) инструмента, шесть направляющих (11.2) и две направляющие (11.3), которые формируют шесть боковых сторон (2) и две боковые стороны (6) коробки (1). Также предусмотрен еще один вариант коробки (1). 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 14 ил.

Формула