УСТРОЙСТВО ТИПА ЛОЖКИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ, УПОТРЕБЛЕНИЯ, ВНЕСЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Полезная модель относится к конструкции устройств в виде ложки, т.е. емкости с ручкой, которые могут быть использованы для хранения, внесения и распределения одной или нескольких порций сред функционального питания, и вносимой в готовый продукт, или в пищу как во время ее приготовления, так после приготовления, так для самостоятельного употребления по инструкции изготовителя среды функционального питания.
К основным требованиям, предъявляемым к упаковкам относятся обеспечение механической и химической защиты продукта при хранении и удобства ее вскрытия без использования дополнительных приспособлений.
При этом внесение хранимого продукта в требуемое место должно осуществляться без несанкционированных потерь продукта.
Известна Упаковка для изделий, выполненная в виде пакета, имеющего переднюю и заднюю стенки, соединенные между собой по их периферии кромочными сварными швами с образованием между ними внутренней полости и разделительными сварными швами по площади внутренней полости с образованием во внутренней полости, по меньшей мере, двух герметичных секций для размещения в них изделий, в каждой из которых, по меньшей мере, один участок периметра секции лежит на кромочном сварном шве, на внешнем участке которого в месте предпочтительного вскрытия герметичной полости секции выполнена насечка глубиной не более половины ширины кромочного сварного шва, а другие участки периметра секции лежат в разделительных сварных швах, отличающаяся тем, что снабжена, по меньшей мере, одной линией отрыва, по меньшей мере, одной из указанных герметичных секций от других секций с сохранением их герметичности, выполненной в виде перфорации по разделительному сварному шву между указанными секциями, пересекающей кромочный сварной шов периметра секции, подлежащей отделению, на участке, не содержащем указанной насечки (см. патент РФ 151062, МПК B65D 27/00, опубл. 20.03.2015 г.).
Для обеспечения доступа, к содержимому упаковки необходимо надорвать стенку пакета в месте выполненной на сварном шве насечки. При этом направление надрыва не контролируется, кромка надрыва имеет неровные края, что в совокупности не обеспечивает эффективного высвобождения продукта в требуемое место.
Известен одноразовый пакет, содержащий секцию контейнера, покрытого съемным уплотнением и секцию ручки (см. патент GB №2311206, МПК A47G 21/04; B65D 81/00; B65D 85/808, A47G 19/16; A47G 21/04; A47J 31/18; B65D 77/00; B65D 81/00; опубл. 24.09.1997 г.).
В известной конструкции линия ослабленной прочности размещена на закрывающем элементе над полостью чашеобразной части, что при санкционированном или несанкционированном разрушении закрывающего элемента открывает непосредственный доступ к хранимому веществу, что приводит к несанкционированному вытеканию содержимого из полости, и не позволяет обеспечить опорожнение устройства в четко заданное место.
Контейнерная секция загерметизирована по периметру ее обода и для доступа к содержимому контейнера необходимо с усилием отделить от него герметизирующий элемент, при этом образуются неровные края обрыва, происходит несанкционированное вытекание продукта, что снижает эффективность использования изделия.
Известна ложка, имеющая чашеобразную часть и ручку, выступающую из указанной чашеобразной части для манипулирования упомянутого элемента ложки, при этом чашеобразная часть по периметру снабжена закрывающим элементом с выполненной на ней линией ослабленной прочности (см. патент US №3911578, МПК A47G 21/04; B65D 81/00; B65D 85/808, A47G 19/16; A47G 21/04; A47J 31/18; B65D 77/00; B65D 81/00; опубл. 14.10.1975 г.).
В известной конструкции линия ослабленной прочности размещена на закрывающем элементе над полостью чашеобразной части, что при санкционированном или несанкционированном разрушении закрывающего элемента открывает непосредственный доступ к хранимому веществу, что приводит к несанкционированному вытеканию содержимого из полости, и не позволяет обеспечить опорожнение устройства в четко заданное место.
По конструктивным признакам наиболее близким техническим решением является устройство типа ложки, состоящее из емкости с соединенной с ней ручкой для хранения, внесения, употребления, распределения, по крайней мере, одной порции среды функционального питания, при этом по всему контуру верхней части емкости ложки выполнена отбортовка, устройство снабжено защитным герметизирующим элементом, при этом герметизирующий элемент выполнен в виде формованного листа закреплен на отбортовке емкости с возможность съема и/или разрушения, ширина внешнего контура емкости составляет 0,8-25,5 см, длина 1,2-35,5 см, глубина емкости 0,3-12,5 см, а в полости емкости размещена, по крайней мере, одна порция среды функционального питания (см. патент РФ №132973, МПК A47G 21/00, B65D 85/804, опубл. 10.10.2013 г.).
Известное устройство открывается посредством отгибания вверх и оттягивания участка герметизирующего элемента от отбортовки (фланца) до образования доступа к содержимому емкости.
Поскольку усилие для отделения герметизирующего элемента от отбортовки должно быть более значительным, чем усилие для дальнейшего разрыва герметизирующего элемента, а ручной отрыв герметизирующего элемента не позволяет плавно регулировать прикладываемое усилие, происходит неконтролируемый разрыв герметизирующего элемента с образованием неровного рваного края по линии отрыва.
Последствием этого является резкий всплеск и несанкционированное вытекание содержимого из емкости, что приводит к невозможности осуществить опорожнение устройства требуемой плотной и четко ограниченной струей, снижая эффективность использования устройства.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности использования устройства.
Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является снижение сопротивления разрыву при отделении герметизирующего элемента и формирование при его разрушении ориентированного разрыва.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве типа ложки для хранения, внесения, употребления, распределения, по крайней мере, одной порции среды функционального питания, состоящее из емкости с соединенной с ней ручкой, при этом по всему контуру верхней части емкости ложки выполнен фланец, устройство снабжено защитным герметизирующим элементом, согласно полезной модели, на, по крайней мере, одном участке поверхности защитного герметизирующего элемента, выполнен отрывной элемент в виде участка поверхности, ограниченного линиями ослабленной прочности, глубина которой составляет 5-30% от толщины слоя защитного герметизирующего элемента.
При этом линии ослабленной прочности образованы механическим и/или термическим и/или химическим путем и расположены параллельно друг другу или под углом друг к другу.
Кроме того, в качестве материала герметизирующего элемента использованы, например, фольга алюминиевая, многослойная структура, пленка из металлизированного ориентированного полипропилена, композиционные материалы, а толщина герметизирующего элемента составляет 0,06-3,27 мм,
Помимо этого, на отрывном элементе выполнен захватный элемент в виде, например, углового участка.
Также, герметизирующий элемент может быть закреплен на отбортовке устройства посредством, например, адгезива или термосварки
Кроме этого, ручка выполнена в виде участка сектора, охватывающего участок внешнего контура емкости, сопряженного с, по крайней мере, одной отходящей радиально полосой, и расположенного ниже защитного герметизирующего элемента, а контур сектора ручки повторяет контур внешней поверхности емкости может быть замкнутым или не замкнутым.
Заявляемая совокупность признаков позволяет снизить сопротивление разрыву при отделении герметизирующего элемента и сформировать при его разрушении ориентированный разрыв.
Это обусловлено тем, что линии ослабленной прочности, ограничивающие отрывной элемент, одновременно выполняют функцию образования предварительного напряжения в направлении действия усилия разрывного разделения и направляющих для ориентированного разрыва герметизирующего элемента.
В зоне нанесения линии ослабленной прочности возникают локальные резкие изменения однородности поверхности, как по форме, так и по жесткости, приводящие к нарушению (разрывы) межатомных связей, что способствует снижению усилия разрушения герметизирующего элемента и образованию ровной поверхности разрыва по периметру всего отрывного элемента.
Ограничение отрывного элемента линиями ослабленной прочности позволяют образовать направленную ориентацию отрыва герметизирующего элемента, что приводит к образованию в месте его разрушения локализованной зоны доступа к содержимому полости емкости.
При этом разрушение герметизирующего элемента осуществляется с равномерным усилием, что значительно уменьшает возможность резкого выливания и разбрызгивания содержимого, обеспечивая его бережное и экономное опорожнение из емкости устройства.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1-7 представлены примеры выполнения устройство для хранения, употребления, внесения и распределения типа ложки.
Позиции на чертежах означают следующее: 1 - емкость ложки; 2 - ручка ложки; 3 -порция среды функционального питания; 4 - фланец контура полости емкости 1; 5 - герметизирующий элемент; 6 - отрывной элемент; 7 - линия ослабления прочности; 8 - захватный элемент на отрывном элементе 6; 9 - сектор ручки 2; 10 - радиальная полоса ручки 2.
Устройство типа ложки для хранения, употребления, внесения и распределения, по крайней мере, одной порции среды функционального питания, состоит из емкости 1 с соединенной с ней ручкой 2, и размещенной в полости емкости 1, по крайней мере, одной порции среды функционального питания 3, при этом по всему контуру верхней части емкости 1 ложки выполнен фланец 4, на котором размещен защитный герметизирующий элемент 5 (фиг. 1 и 2).
Для снижения сопротивления разрыву при отделении герметизирующего элемента 5 и формирования его ориентированного разрыва на, по крайней мере, одном участке поверхности защитного герметизирующего элемента 5, выполнен отрывной элемент 6 в виде участка поверхности, ограниченного линиями 7 ослабленной прочности, глубина «h» которых составляет 5-30% от общей толщины «H» слоя защитного герметизирующего элемента 5 (фиг. 3, увеличено).
Нанесение линий 7 ослабленной прочности за счет изменения однородности поверхности способствует созданию в направлении действия усилия разрывного разделения предварительного напряжения, ослабляющего межатомные связи в материале герметизирующего элемента 5, снижая усилие, требуемое для его разрушения.
Кроме того, линии 7 ослабленной прочности, предотвращают смещение фактической линии разрыва от желаемого хода, что приводит к образованию в месте разрушения герметизирующего элемента 5 локализованной зоны доступа к содержимому полости емкости 1.
При этом разрушение герметизирующего элемента 5 осуществляется с равномерным усилием, что значительно уменьшает возможность резкого выливания и разбрызгивания содержимого емкости 1, обеспечивая его бережное и экономное из устройства.
Линии 7 ослабленной прочности могут быть образованы механическим и/или термическим и/или химическим путем.
Линии 7 ослабленной прочности, образованные механическим путем, представляют собой неполный разрез (надрез) или линейное углубление.
Неполный разрез представляет собой участок с частично нарушенной целостностью материала поверхности.
Линейное углубление представляет собой участок с заниженной наружной поверхностью без нарушения целостности ее материала.
При этом на участке наружной поверхности в месте его перегиба образуется концентратор напряжения, способствующий ослаблению прочности данного участка.
Линии 7 ослабленной прочности, образованные термическим путем, представляют собой участок с частично нарушенной целостностью материала поверхности за счет образования трещин от воздействия высокой температуры.
Линии 7 ослабленной прочности, образованные химическим путем, представляют собой участок наружной поверхностью без нарушения целостности или с частичным нарушением целостности ее материала за счет химического взаимодействия контактируемых слоев посредством нанесения на них соответствующих веществ и последующего приложения к ним давления.
Линии 7 ослабленной прочности расположены параллельно друг другу (фиг. 2), или под углом друг к другу (фиг. 3).
В качестве материала герметизирующего элемента 5 используют, например, фольгу алюминиевую, пленку из металлизированного ориентированного полипропилена, многослойную структуру, композиционные материалы.
При этом толщина герметизирующего элемента 5 составляет 0,06-3,27 мм.
В качестве материала емкости используют материалы, рекомендуемые для пищевой промышленности с требуемыми для выполнения поставленной задачи техническими характеристиками, например, полиэтилена высокого давления (ГОСТ 16337-77), полипропилена (ГОСТ 26996-86), полистирола ударопрочного (ГОСТ 28250-89), из поликарбоната, фольгированного картона или съедобных материалов в твердой форме.
При этом толщина стенок емкости составляет 0,15-15,0 мм
Размер глубины линий 7 ослабленной прочности составляет 5-30% от толщины слоя защитного герметизирующего элемента 5.
Степень предусмотренного ослабления материала возрастает с увеличением глубины линий 7 ослабленной прочности, и что, следовательно, сопротивление материала разрыву уменьшается с увеличением этой глубины.
Размерные параметры глубины линий 7 ослабленной прочности определены эмпирически в зависимости от толщины слоя герметизирующего элемента 5, от способа его соединения с емкостью, используемого материала и оборудования.
Более подробные исследования показали, что отрывная линия 7 ослабленной прочности с глубиной надрезания в диапазоне 5-30% от толщины слоя 4 обеспечивает 60-80% уменьшения сопротивления слоя разрыву и вследствие этого достаточно легкое отделение отрывного элемента 6 и далее герметизирующего элемента 5 от емкости 1 посредством разрывания вдоль отрывной линии 7 вышеописанным способом.
Например, для слоя толщиной 0,15-0,27 мм, таким образом, достаточно глубины надреза может быть 0,08-0,15 мм.
При глубине надрезания менее 5% велик риск недостижения достаточного снижения прочности при разрыве, что приведет к ухудшению условий съема герметизирующего элемента 5.
Глубина надреза более 30% нецелесообразна ввиду возможного нарушения условий герметизации емкости 1.
Для облегчения отделения отрывного элемента 6, образующего отверстие на герметизирующем элементе 5 и ограниченной линией 7 ослабленной прочности, на нем может быть выполнен захватный элемент 8 в виде, например, углового участка.
Герметизирующий элемент 5 может быть закреплен на фланце 4 устройства посредством, например, адгезива, в том числе многократного действия, или термосварки.
В качестве адгезива могут быть использованы специальные клеи, выпускаемые промышленностью для пищевой продукции, например, клей-сополимер на водной основе, казеиново-латексный клей, полиуретановый двухкомпонентный сольвентный клей, предназначенные для склейки алюминиевой фольги, металлизированной пленки с бумагой и картоном для пищевой упаковки.
Для закрепления герметизирующего элемента 5 термосваркой может быть использован метод, например, ультразвуковой или тепловой (термо) сварки.
Для повышения технологичности изготовления устройства ручка 2 выполнена в виде участка сектора 9, охватывающего участок внешнего контура емкости 1, сопряженного с, по крайней мере, одной отходящей радиально полосой 10, и расположенного ниже защитного герметизирующего элемента 5.
При этом контур сектора 9 ручки 2 повторяет контур внешней поверхности емкости 1 и может быть замкнутым (фиг. 5) или не замкнутым (фиг. 7).
Повышение технологичности обусловлено тем, что отдельно изготавливается емкость 1, например, термоформовкой из листа полипропилена, в емкость 1 помещают требуемую порцию среды функционального питания 3 и по контуру 4 полости емкости 1 размещают защитный герметизирующий элемент 5.
Затем герметизирующий элемент 5 соединяют с емкостью 1 путем, например, термосклеивания или за счет механической фиксации элементов.
Отдельно формуют сектор 9 за одно целое с радиально отходящей полосой 10 из полимерного материала, в частности из полипропилена, с возможностью упругой деформации, по меньшей мере, внутренней части кольца в направлении расширения ее минимального диаметра, при охватывании участка внешнего контура емкости 1.
Ручка 2 сектором 9 вставляется в емкость 1 со стороны ее донной части или с боковой стороны емкости 1 и с небольшим усилием, претерпев незначительную упругую деформацию, фиксируется на емкости 1.
При этом участок внешнего контура емкости 1, охватываемый внутренней частью сектора 9, расположен либо непосредственно под герметизирующим элементом 5, или на расстоянии не более чем 1/3 от глубины емкости 1.
Надежность удержания ручки 2 на емкости 1 обеспечивается соблюдением технологических допусков при их изготовлении.
Кроме того, повышение надежности удержания ручки 2 может обеспечиваться дополнительным ее склеиванием участка сектора 9 в месте охватывания участка внешнего контура емкости 1.
Для размещения в емкости 1 необходимой порции среды функционального питания 3 ширина «Н» внешнего контура емкости 18 составляет 0,8-25,5 см, «L» длина - 1,2-35,5 см, глубина «D» емкости 1 - 0,3-12,5 см.
Геометрические параметры емкости 1 определены эмпирически, исходя из состава среды 3 функционального питания, требуемой ее порции, а также технологических возможностей изготовления ложки и корректируются в зависимости от соблюдения требований эргономики и логистики.
Минимальные размеры ширины, длины и глубины определены исходя из минимальной порции 3 среды функционального питания, например, 10 гр., которая необходима для выполнения непосредственной задачи функционального питания, исходя из физиологических возможностей и потребностей человека и животного.
Размерные параметры емкости 1 меньше минимальных нецелесообразны, так как приводят к уменьшению порции 3 среды функционального питания до массы, которая не оказывает эффективного влияния на придание функциональных свойств продукту питания, или на организм человека или животного при ее непосредственном употреблении.
Размерные параметры емкости 1 больше максимальных приводят к неоправданному увеличению порции среды функционального питания 3 до массы, которая будет превышать либо рекомендуемую к употреблению массу среды 3 функционального питания, либо превышать массу продукта, в который должен вноситься функциональный продукт, и не соответствовать соблюдению требований безопасности употребления и логистики приготовления, хранения и транспортировки.
Ручка 2 может быть выполнена длиной «l» соответствующей величине 0,6-50 см и шириной «h» в месте перехода в емкость 1 в пределах 0,5-5,5 см.
Размеры «l» и «h» ручки 2 определены эмпирически исходя от размеров «Н» и «L» контура емкости 1 и ее глубины «D», т.е. чем меньше размеры контура и глубины емкости 1, тем меньше размеры ручки 2.
Таким образом, заявляемая совокупность признаков устройства обеспечивает повышение эффективности использования устройства за счет обеспечения снижения сопротивления разрыву при отделении герметизирующего элемента и формирование при его разрушении ориентированного разрыва, а также расширение функциональных возможностей изготовления устройства, повышение технологичности изготовления устройства и повышение жесткость конструкции устройства как в условиях хранения в нем препарата, так и при его использовании для внесения среды функционального питания в продукт.
В пределах заявленной совокупности признаков настоящая полезная модель не ограничивается приведенными вариантами осуществления, описанными выше и проиллюстрированными в данном описании, а охватывает любые и все варианты, попадающие в объем прилагаемой формулы полезной модели.