Герметичная упаковка для пищевых продуктов

Настоящая полезная модель относится к области изготовления быстро складывающейся упаковки из целлюлозно-бумажного материала, преимущественно для пищевых продуктов.
Более конкретно, настоящая полезная модель относится непосредственно к упаковочным изделиям, а именно к упаковочным конструкциям, представляющим собой емкость, изготовленную путем вырубки заготовки из листового целлюлозно-бумажного материала с защитным слоем от влажных и жирных сред, складывающуюся и сформированную по линиям сгиба особым образом так, что в результате полученная упаковка получает преимущественные перед известным уровнем техники потребительские свойства: простая подготовка из транспортного плоского состояния в рабочее состояние даже неопытным пользователем, может раскладываться обратно в плоское состояние при ее утилизации для хранения и транспортировки с использованием минимального количества места.
Известные из уровня техники изделия, изготовленные из целлюлозно-бумажных материалов, не могут собираться быстрым способом или имеют большой объем при хранении из-за изначально собранного состояния, что создает проблемы при транспортировке, хранении и использовании упаковки.
В настоящее время заведения общественного питания, рестораны, кафе, продуктовые магазины имеют потребность в использовании для своей производимой продукции целлюлозно-бумажную упаковку вместо пластиковых емкостей. Так, в качестве такой упаковки, используются различного рода емкости, коробки, контейнеры, в которых предлагаются пищевые продукты и блюда конечному потребителю. Упаковка, поступающая в место ее эксплуатации и сборки, перед использованием должна поступать в плоском состоянии, что может существенно экономить место при транспортировке и хранении.
Таким образом, существует потребность в упаковке, (i) имеющей конструкцию, позволяющую сохранять герметичность и целостность упаковки длительный срок; (ii) обладающей возможностью простой быстрой сборки даже неопытным пользователем; (iii) обладающей возможностью сборки в объемное состояние и разборки обратно в плоское состояние для экономичной утилизации; (iv) имеющее смотровое окно; (v) в различных размерах и видах.
Внедрение уникальных особенностей конструкции упаковки направлено на расширение областей применения и привлечение массового покупателя. Как правило, качественная упаковка, в которой предлагается пищевая продукция, увеличивает конечную стоимость предлагаемого продукта. Соответственно, производитель пищевой продукции заинтересован в приобретении упаковки высокого качества, исключающей протекание жира и влаги, собираемой в рабочее состояние просто без избыточных трудозатрат, а также позволяющей экономить место при транспортировке, хранении и утилизации упаковки.
При этом для конкурентоспособности упаковки и снижения стоимости упаковываемого продукта необходимо производить упаковку, отличающуюся на рынке набором преимуществ. Так, созданный конструктив, позволяющий с сохранением качеств достаточной герметичности хранить и транспортировать упаковку в плоском виде, а также производить быструю сборку упаковки даже неквалифицированным персоналом, обладает существенными преимуществами.
Из уровня техники известны различного рода изделия, изготовленные из картона путем сборки вырубленной заготовки.
Известен патент № RU 77250 «Коробка для пакетированных продуктов», представляющая собой заготовку, складывающуюся по линиям сгиба в виде параллелепипеда, содержащего дно, переднюю, боковые и заднюю стенки, связанные между собой угловые соединительные элементы. При этом конструкция имеет прорезь в дне и не имеет защитного внутреннего слоя, что не позволяет хранить пищевые продукты, содержащие или выделяющие жир и влагу.
Из уровня техники также известна коробка № RU 19651 «Складная картонная коробка», которая выполняется из листовой заготовки с линиями сгиба, образующими дно, откидную крышку и тройные боковые стенки, накладывающиеся друг на друга. Недостатками данной конструкции являются отсутствие защитного слоя, отсутствие герметичности, сложность конструкции, избыточное использование каркасного материала в конструктиве.
Известен патент № RU 34148 «Складная коробка», которая выполняется из листовой заготовки, разделенная линиями сгиба на участки, образующими дно, боковые стенки, крышку и двойные стенки с дополнительными клапанами, отгибаемыми на внутреннюю поверхность. При этом крышка выполняется в простом плоском виде, которая не допускает возможности плотного закрытия.
Из уровня техники известен патент № RU 50518 «Складная картонная коробка», формирование которой происходит из листовой заготовки с линиями перегиба, образующими дно, торцевые стенки, примыкающие к ним клапаны с язычками, боковые стенки с клапанами, отгибаемыми на торцевые стенки, и соединенную с одной из боковых стенок откидную крышку с клапанами. Недостатком данной конструкции является наличие прорезей в донной части коробки, что не позволяет обеспечить герметичность донной части конструкции. Кроме того, при изготовлении конструкции увеличивается расход картона в связи с тем, что боковые стенки формируются из тройного слоя картона.
Недостатками известных вариантов упаковок являются сложность в изготовлении в связи с большим количеством дополнительных элементов, отсутствие смотровых окон, увеличенного количества материала из которого изготавливается упаковка, отсутствие возможности быстрой сборки из-за специфичности конструкции упаковок и невозможности быстрой обратной сборки упаковки в плоское состояние. Кроме того, имеющиеся на рынке упаковки подобного рода не являются герметичными, поскольку имеют прорези для того, чтобы стенки крепились к основанию. При этом после использования упаковки по назначению отсутствует возможность быстрой обратной разборки упаковки в плоское состояние для быстрой утилизации.
Многие упаковочные конструкции выполняются путем изготовления из различного вида картона, при использовании различных вырубных штанцевальных форм с дальнейшим формированием как за счет скрепления дополнительными элементами в самой конструкции, так и путем склейки между собой частей конструкции.
Имеющиеся на рынке варианты конструкций имеют существенные недостатки, а именно: (i) не позволяют сократить количество используемого материала; (ii) имеют сложные конструкции, которые увеличивают время сборки в объемное состояние и требуют квалифицированного персонала для сборки; (iii) не имеют защитного слоя упаковки и герметичности одновременно с наличием смотрового окна, что является необходимым в случае размещения в ней жирной или влажной пищевой продукции и ее презентации потребителю; (iv) не позволяют сократить время сборки упаковки; (v) не позволяет экономически эффективно производить транспортировку, так как могут поставляться в собранном, склеенном в объемное состояние, виде или не позволяют оперативно разобрать упаковку в плоское состояние после ее использования.
Все имеющиеся из уровня техники конструкции из-за тех или иных недостатков не позволяют удовлетворить потребность в быстрой сборке неквалифицированным персоналом, надежной конструкции, совмещающей в себе как герметичность донной емкости, плотно закрывающуюся крышку со смотровым окном и возможность оперативной разборки конструкции обратно в плоское состояние для экономии места при ее утилизации. На рынке отсутствуют подобные конструкции, которые могли бы удовлетворить потребности как производителя, использующего упаковку для изготавливаемой продукции, так и конечного покупателя. Большинство упаковочных конструкций образуют прорези при сборке конструкции, и картон не имеет защитного слоя, что в результате не обеспечивает достаточную герметичность конструкции и не позволяет размещать в такой упаковке пищевую продукцию с повышенным содержанием влаги и жира. Даже если на короткий промежуток времени разместить в такую упаковку влажную и жирную пищу, из-за своей структуры картон размокнет и не сможет быть использован продолжительное время без ущерба для внешнего вида упаковки и окружающих предметов, а выделяемые продуктом влага и жир могут вытекать в имеющиеся отверстия. Кроме того, незащищенный целлюлозно-бумажный материал может не удовлетворять понятию рециклинга при утилизации в качестве вторичного сырья. Также для хранения пищевой продукции может не подходить упаковка, в которой крышка, являющаяся частью всей конструкции, неплотно прилегает к боковым стенкам, поскольку из-за особенностей конструкции остаются щели, в которые могут попадать инородные предметы. В настоящей конструкции из-за особенностей сборки, пропорций элементов такие щели не образуются, и крышка прилегает к нижней части упаковки без образования отверстий или щелей.
Варианты упаковки, доступные из уровня техники, которые включают в свою конструкцию одновременно крышку, не являются достаточно герметичной, поскольку:
- картон в таких упаковках не имеет защитного слоя;
- в большинстве случаев отсутствует смотровое окно;
- имеет щели в углах сопряжения боковых стенок и дна, а также прорези для крепления боковых стенок;
- не исключается возможность раскрытия упаковки;
- отсутствует возможность оперативной сборки упаковки обратно в изначальное плоское состояние при утилизации.
Процесс создания упаковки от вырубки до сборки с дальнейшей транспортировкой должен сокращать время всех этапов с сохранением качества самой упаковки, в том числе достаточной герметичности, и эстетически приятного внешнего вида.
Техническая проблема заявленного решения заключается в упрощении процесса сборки упаковки.
Технический результат заключается в обеспечении сокращения времени сборки герметичной упаковки как в объемное состояние, так и в плоское состояние.
Заявленный технический результат достигается в герметичной упаковке для пищевых продуктов, содержащей дно, переднюю, заднюю и боковые стенки дна и крышку, при этом на передней стенке дна выполнена фронтальная удерживающая планка, образованная посредством подворота материала передней стенки внутрь упаковки, склеенная в центральной части для упругого отстояния крайних частей фронтальной удерживающей планки в направлении исходного состояния, кроме того, дополнительно выполнены два z-образных замка-защелки, приклеенные к боковым стенкам, расположенные с возможностью сопряжения с фронтальной удерживающей планкой при сборке и фиксирующиеся между собой в угловых частях дна.
Упаковка производится путем штанцевальной вырубки заготовки из целлюлознобумажного-материала. Целлюлозно-бумажный материал может иметь заранее нанесенный защитный внутренний слой для защиты материала от жира и влаги, содержащихся в пищевых продуктах. При таком способе штанцевальная вырубка окна и контура изделия с биговальными и рицовочными каналами осуществляется в один заход вместе с отверстием окна. При этом наложение пленочного материала для смотрового окна осуществляется дополнительной операцией с применением дополнительного пленочного материала, приклеиваемого или припаиваемого к заготовке в месте образования смотрового окна.
Альтернативно защитный слой в виде пленочной ламинации с использованием клеевых составов может быть нанесен сразу после первичной вырубки окон в листовом целлюлозно-бумажном материале для создания смотровых окон в упаковке единым прозрачным слоем пленочной ламинации, объединяя защитную функцию картона и покрытия отверстия для окна. При альтернативном способе нанесения защитного слоя вместе с укрытием отверстия окна необходима вторичная операция штанцевальной вырубки, для вырубки внешнего контура заготовки и создания биговальных и рицовочных каналов.
Далее упаковка по линиям сгиба, сформированным при штанцевальной вырубке, формируется в готовую к использованию упаковку, сложенную с помощью фальцевально-склеивающей линии в плоское состояние особым образом с учетом специально созданной конструкции и создания ряда расположенных особым образом специальных конструктивных элементов, взаимно-дополняющих друг друга при работе упаковки и в достижении технического результата.
Одной из важных задач, которая решается настоящей полезной моделью, является предложить оптимальный и ускоренный способ сборки упаковки за счет специально созданной конструкции и создания ряда расположенных особым образом специальных конструктивных элементов. Сборка может осуществляться неквалифицированным персоналом интуитивно понятным способом. При этом конструкция разработана таким образом, что создается герметичное дно, не имеющее прорезей и отверстий для выхода жидких или жирных составляющих пищевых продуктов. При этом упаковка закрывается крышкой, являющейся неотъемлемой частью конструкции, имеющей смотровое окно, и фиксирующейся в закрытом состоянии на донной части за счет натяга, создаваемого конструктивной особенностью специальных конструктивных элементов упаковки.
Таким образом, технический результат также состоит в быстрой удобной сборке упаковки в объемное рабочее состояние понятным интуитивным образом без специальной подготовки и специальных знаний, а также фиксации крышки, являющейся неотъемлемой частью конструкции и фиксирующейся на донной части за счет натяга, создаваемого конструктивной особенностью специальных конструктивных элементов упаковки.
Также для обеспечения герметичности упаковки, т.е. реализации ее назначения в заявленной полезной модели дно выполнено герметичным, не имеющим прорезей и отверстий для выхода жидких или жирных составляющих пищевых продуктов, что существенно расширяет область применения упаковки, а также в одновременном наличии прозрачного смотрового окна, что является важным аспектом презентации при реализации содержимого.
Быстрая и удобная сборка упаковки достигается за счет специальных конструктивных элементов в виде двух z-образных замков-защелок, сопрягаемых с фронтальной удерживающей планкой и обеспечивающих фиксацию конструкции в объемном состоянии.
Z-образные замки-защелки выполнены за счет специально сложенного каркасного материала в три слоя. Z-образные замки-защелки располагаются на боковой стенке и образованы общим материалом угловой части передней и боковых стенок дна упаковки.
Работа описанных z-образных замков-защелок и фронтальной удерживающей планки позволяет складывать упаковку в рабочее объемное состояние в одно движение. Так при интуитивном поднятии боковых стенок вертикально автоматически происходит щелчок и фиксация z-образных замков-защелок за счет расположенной под 90 градусов от замков-защелок и отстоящей от внутренней поверхности переднего борта фронтальной удерживающей планки.
Фронтальная удерживающая планка выполняется за счет подворота материала переднего борта внутрь упаковки, его формирования и склейки особым образом для создания отстоящей от внутренней поверхности переднего борта, загнутого особым образом каркасного материала - планки, фиксирующей z-образные замки-защелки надежным образом.
В угловых частях в месте примыкания к боковым стенкам фронтальная удерживающая планка имеет зазор и не доходит до боковой стенки на расстояние равное толщине сложенного в несколько слоев материала фиксируемой части z-образного замка-защелки и небольшого дополнительного зазора для удобства работы и возможной компенсации погрешности сборки.
Следует отметить, что при сложении или деформации целлюлозно-бумажный материал имеет способность к упругому возврату в исходное состояние и именно это свойство используется для создания частично отстоящей от внутренней поверхности переднего борта фронтальной удерживающей планки. Для этого при сборке упаковки на фальцевально-склеивающем оборудовании фронтальная удерживающая планка клеится только в центральной части для максимального упругого отстояния крайних частей планки от внутренней поверхности переднего борта и максимального удерживающего эффекта при фиксации z-образных замков-защелок.
Фронтальная удерживающая планка также может быть выполнена в нескольких вариациях:
- Z-образная
- U-образная
- плоско сложенная в один слой
Следует отметить, что максимальный удерживающий эффект при прочих равных обстоятельствах создается в следующей последовательности вариаций формы фронтальной удерживающей планки от большего к меньшему: z-образная, u-образная, плоско сложенная в один слой.
Так Z-образная и U-образная вариации исполнения фронтальной удерживающий планки характеризуются формой сложения материала, создавая двойной слой передней планки, а значит и большую толщину самой планки и, как следствие, больший удерживающий эффект при фиксации z-образных замков-защелок по сравнению с вариантом исполнения планки плоско сложенной в один слой. При этом у u-образного варианта исполнения фронтальной удерживающий планки второй слой материала подворачивается внутрь к переднему борту, а у z-образного наружу, создавая у z-образного варианта еще большее отстояние материала фронтальной удерживающей планки от переднего борта, чем в случае u-образного варианта, из-за упругого возврата деформированного материала.
Описанный в настоящей полезной модели способ фиксации упаковки в собранном объемном состоянии за счет z-образных замков-защелок и z-образной, u-образной или плоско сложенной планки может использоваться во множестве разнообразных форматов упаковки, создаваемых из плоского материала для создания герметичного сопряжения боковых стенок и плоских поверхностей, а также быстрого способа сборки.
Задние клапаны образованы общим материалом угловой части задней и боковых стенок дна упаковки, выполняются в размер высоты задней стенки упаковки для создания дополнительной жесткости упаковки на вертикальное сжатие в собранном виде, что особенно важно при штабелировании используемой упаковки друг на друга.
Направление биговальных каналов в местах сборки задних клапанов, а также деформационное движение сложения и разложения по линиям сгиба на фальцевально-склеивающей операции при производстве упаковки делают задние клапаны заведомо предфальцованными в направлении дальнейшей сборки упаковки в объемное состояние. Таким образом, конструктивное решение и предфальцовка задних клапанов в процессе производства делают задние клапана автоматически складываемыми при сборке упаковки потребителем, в процессе подъема задней стенки упаковки и закрытии крышки.
Особым описанным образом выполненные Z-образные замки-защелки в сопряжении с фронтальной удерживающей планкой, а также задние клапаны, являются конструктивными элементами формирования геометрии донной части, а также ее фиксации при сборке в объемное состояние. Основой данного набора конструктивных решений является реализация задачи герметичного дна, не имеющего прорезей и нарушения целостности защитного покрытия материала-основы, а также быстрой интуитивной сборки упаковки в объемное состояние.
Крышка упаковки имеет смотровое окно, является неотделимой частью упаковки и в собранном объемном виде имеет вертикальные стенки по трем сторонам на высоту общей высоты упаковки. Таким образом, упаковка в собранном объемном состоянии имеет усиление вертикальных стенок за счет дополнительного материала вертикальных стенок крышки, что дополнительно повышает жесткость упаковки на вертикальное сжатие в собранном виде.
Угловые сопряжения боковой поверхности стенок крышки не требует герметичности, что требует меньше конструктивных изысканий и особенностей, поэтому могут быть спроектированы различными способами из известного уровня техники и могут быть склеены, например, на фальцевально-склеивающей линии взаимным подворотом боковых стенок и перехлестом между собой в угловых частях.
Для надежной фиксации крышки при закрывании упаковки передней борт упаковки выполнен трапециевидной формой, расширяющейся в верхней части и имеющий габаритный размер равный или превышающий внешнюю ширину крышки, таким образом, чтобы создавать натяг для фиксации крышки при закрытии упаковки.
Как правило, имеющиеся из уровня техники виды упаковок с подобным составом элементов, а именно основание и формирующуюся закрывающуюся крышку, не обладают свойствами герметичности дна, быстрой сборки, наличия смотрового окна в крышке и возможности быстрой разборки упаковки в плоское состояние для более эффективной утилизации за счет минимизации объема.
Следует отметить, что настоящая полезная модель не ограничивает использование в качестве каркасного материала целлюлозно-бумажный материал. Учитывая защитное покрытие внутренней поверхности упаковки, в значительной степени защищающий каркасный материал от влаги и жиров, выделяемых пищевыми продуктами, в качестве каркасного материала также могут применяться другие виды плоских материалов, содержащие прочие виды растительного и синтетического волокна, переработанную целлюлозно-бумажную продукцию, макулатуру.
Также, следует отметить, что описанные принципы настоящей полезной модели не препятствуют созданию подобной упаковки различных геометрических размеров. В том случае, если стенки или иные конструктивные элементы будут увеличены или уменьшены в длину, ширину или высоту, то в целях создания такой упаковки могут быть и изменены размеры специальных конструктивных элементов без потери свойств и качеств описываемых преимуществ и технических результатов.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами:
на фиг. 1 изображена склеенная упаковка в плоском транспортном состоянии.
на фиг. 2 показана подготовка упаковки к работе из транспортного состояния.
на фиг. 3 показана упаковка в раскрытом плоском состоянии с изображением конструктивных элементов и метода сборки. Упаковка состоит из дна 1; крышки 2 со смотровым окном 3 и боковыми стенками 10; z-образных замков-защелок 6, симметрично расположенных с двух сторон упаковки и сопрягающихся с переднем бортом дна 9; загнутая внутрь упаковки фронтальная удерживающая планка 5, расположенная на переднем борте 9, который выполнен в виде трапеции, расширяющейся кверху; боковых стенок дна 11; задних клапанов 7, симметрично расположенных с двух сторон упаковки; задней стенки 8. Вся конструкция склеена на фальцевально-склеивающей линии клеевыми точками 4, в четырех углах, как показано на упаковке в раскрытом плоском состоянии.
На фиг. 4 показана упаковка в собранном объемном состоянии перед закрытием крышки.
На фиг. 5 показана полностью собранная упаковка в закрытом состоянии.
На фиг. 6 показан z-образный замок-защелка, находящийся в застегнутом рабочем состоянии в сопряжении с фронтальной удерживающей планкой и удерживаемый ее торцевой частью в зазоре 12.
На фиг. 7 показано сечение 13-13 для демонстрации вариации формы исполнения фронтальной удерживающей планки в виде
I. Z-образной
II. U-образной
III. плоско сложенной в один слой
На фиг. 8 показана область нанесения клеевого слоя 14, где крайние части фронтальной удерживающей планки 15 не приклеиваются к переднему борту. Следует отметить, что в области нанесения клея клеевой состав может наноситься как сплошной линией, так и пунктиром или точками. А в случае применения Z-образной или U-образной формы фронтальной удерживающей планки допускается удлинение области нанесения клея вплоть до всей длины планки, причем подразумевается также дополнительное нанесение клея в идентичной области для дополнительной фиксации слоев, образующих планку.
На фиг. 9 показано сложение задних клапанов 7, которые выполнены в размер высоты задней стенки дна упаковки для усиления упаковки и создания дополнительной жесткости упаковки на вертикальное сжатие.
Следует отметить, что изображенный вид упаковки дан для примера. На практике размеры упаковки и ее формы могут быть любыми, как и наличие дополнительных элементов или их отсутствие.
Также следует отметить, что данная полезная модель, которая раскрывается с описанием конкретных приложенных чертежей, не ограничена этими вариантами осуществления, описанными и показанными исключительно для примера, и что возможны изменения и модификации, являющиеся очевидными для специалиста в данной области, не выходящие за рамки полезной модели, как она раскрывается в приложенной формуле.