КОНТЕЙНЕР ДЛЯ УПАКОВКИ ГОРЯЧИХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к таре, к полимерным упаковкам и может быть использована для транспортировки и хранения пищевых продуктов, расфасованных методом горячего розлива.
В настоящее время на рынке существует ряд контейнеров небольшого объема - обычно до 1 л, которые применяются для хранения и продажи продуктов питания. Количество продукции в контейнерах рассчитано на одно потребление, и, поэтому, контейнеры не снабжаются дополнительной крышкой. Герметизация таких контейнеров происходит путем запаивания контейнеров пленкой или фольгой. Основная часть таких контейнеров изготавливается методом термоформования из листа, и недостатком таких контейнеров является разнотолщинность стенок и, как следствие, низкая стойкость к вертикальным нагрузкам и горячему розливу. Как правило, в такие контейнеры упаковывают йогурты, сметану, и др. молочные продукты. Форма таких контейнеров разная: круглая, овальная, прямоугольная. Для привлечения внимания покупателей на боковые поверхности контейнеров и на фольгу/пленку наносится печать. Такие контейнеры не предназначены для хранения жидких, пастообразных продуктов, разливаемых в контейнер при высокой температуре от 40 до 95°C (Газета http://Unipac.ru к выставке "Мясная и молочная промышленность" март 2013 г. «По упаковке встречают: творог, паштет и все-все-все», стр. 13).
Есть отдельная категория контейнеров, в которые, как правило, разливаются пастообразные продукты при высоких температурах (от 40 до 95°C). Основная часть таких контейнеров изготавливается методом термоформования из листа, и недостатком таких контейнеров является разная толщина стенок и, как следствие, низкая стойкость к вертикальным нагрузкам и горячему розливу. Для увеличения стойкости к горячему розливу и вертикальным нагрузкам стенки контейнера должны быть равномерной толщины. Поэтому контейнеры для горячего розлива должны изготавливаться методом литья под давлением. При розливе под воздействием температуры продукт и находящийся над ним воздух давит на боковые поверхности контейнера, стенки его расширяются и принимают бочкообразную форму. Габаритные размеры контейнера и отбортовки контейнера также увеличиваются по сравнению с размерами пустого контейнера. Если крышка-нахлобучка рассчитана на закрытие по габаритным размерам пустого контейнера, то при закрытии горячего контейнера с увеличенными габаритами усилие одевания крышки увеличивается, и усилие закрытия крышки может превышать стойкость к вертикальной нагрузке контейнера, и он может смяться, что недопустимо. Также при одевании на контейнер с увеличенными габаритами отбортовки может не произойти одевания крышки, крышка или контейнер будут замяты и продукция будет забракована и выброшена. После охлаждения контейнера с продуктом происходит наоборот уменьшение габаритных размеров контейнера и втягивание боковых стенок контейнера, т.к. при охлаждении уменьшается объем фасуемого продукта и воздуха, находящегося над продуктом. При этом, если крышка плотно крепилась на отбортовке контейнера в горячем состоянии, из-за уменьшения размеров она может спадать с охлажденного контейнера. Поэтому для контейнеров под горячий розлив необходимо использовать специальную конструкцию контейнера и крышки, компенсирующую как увеличение, так и уменьшение габаритных размеров изделия и позволяющую сохранить все функциональные свойства контейнера под продукты питания.
Известен контейнер для пищевых продуктов, содержащий прямоугольную емкость с защитной пленкой и крышкой, емкость имеет закругления по бокам и сужается книзу (RU, патент на изобретение №2294309, кл. B65D 43/02, 2004 г.).
Конструкция контейнера позволяет осуществлять повторное закрытие контейнера с помощью специальной крышки, которая является одновременно и запаечной пленкой и крышкой, способной фиксироваться на контейнере повторно после отрыва пленки от отбортовки контейнера.
Недостатками известного контейнера являются:
сложность и высокая стоимость герметизации (запайки) контейнера, т.к. контейнер имеет достаточно гибкую крышку сложной конструкции, загнутый вверх рант контейнера требует очень четкой ориентации крышки относительно контейнера перед запайкой. Данные требования значительно увеличивают стоимость оборудования для запайки такого типа контейнеров;
сложность закрытия контейнера после первого вскрытия. После того, как часть продукта израсходована, возникает необходимость закрыть контейнер и убрать его в холодильник для хранения. Для того чтобы закрыть контейнер необходимо произвести целый ряд последовательных действий. Крышка сложно одевается на контейнер и должна быть сориентирована вдоль и поперек относительно загнутого вверх ранта контейнера, должна быть сориентирована по направляющим горизонтального ранта контейнера. При этом все равно может наблюдаться недостаточная его герметизация при повторном закрытии.
Поэтому для удобства использования контейнеров с продуктами питания не разового использования удобнее применять крышки-нахлобучки, которые крепятся на контейнер после запайки контейнера пленкой или фольгой. После первого использования продукта контейнер можно одним приемом закрыть крышкой и убрать в холодильник.
Кроме того, известный контейнер не предназначен для розлива горячих продуктов.
Технический результат, на достижение которого направлена настоящая полезная модель, заключается в упрощении технологии изготовления контейнера и снижении его себестоимости, упрощении и увеличении надежности технологии закрытия контейнеров на линии при расфасовке продукта, повышении срока годности продукта и сохранении его пищевой ценности за счет повышения герметичности после удаления пленки и повторном закрытии, возможности использования контейнера для упаковки горячих продуктов.
Указанный технический результат достигается тем, что в контейнере для упаковки горячих продуктов, содержащем прямоугольную емкость с защитной пленкой и крышкой, емкость имеет закругления по бокам и сужается книзу, согласно полезной модели, верхний край емкости снабжен горизонтальной отбортовкой, на которую нанесена защитная пленка, отделяемая от нее для открытия емкости и закрываемая крышкой-нахлобучкой, при этом ширина отбортовки в местах скругления по углам емкости больше на 0,5÷3 мм, чем на прямой части отбортовки, причем на каждой длинной стороне боковой поверхности емкости под отбортовкой и перпендикулярно к ней, в количестве не менее одного, расположены вертикальные ребра жесткости высотой от 1 до 20 мм, а на внутренней поверхности емкости контейнера на расстоянии 1/5÷1/2 общей высоты емкости от дна по углам выполнены горизонтальные ребра жесткости, при этом на дне контейнера выполнен рант, повторяющий по форме контуры дна контейнера, причем крышка имеет выступающий рант, с внутренней стороны крышки по внутренней стороне ранта размещены ребра жесткости, причем ребра жесткости размещены по длинной стороне крышки чаще, чем по короткой стороне крышки, а по бокам крышка имеет отбортовку, направленную вниз, на отбортовке имеются внутренние выступы-защелки трапециевидной формы в количестве не менее одного по внутренним боковым сторонам, для обеспечения крепления крышки за края отбортовки емкости, при этом выступы-защелки на крышке располагаются сразу за точкой перехода прямой поверхности в закругленную в месте перехода от короткой стороны крышки в длинную и расположены напротив ребер жесткости, размещенных на емкости под отбортовкой, причем выступы-защелки имеют различные углы наклона в верхней и нижней части, угол наклона в верхней части α выступа-защелки составляет 3÷80 градусов, а угол β наклона нижней части выступа составляет 10÷80 градусов, при этом выступ-защелка имеет форму прямоугольного треугольника со скругленным углом, где одна сторона больше другой в 1,5-2,5 раза, а гипотенуза расположена параллельно отбортовке крышки.
Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что у контейнеров с высотой стенок от 5 до 45 мм дно контейнера выполнено ровным по толщине.
А также тем, что у контейнеров с высотой стенок от 45 до 100 мм дно выполнено с утолщением в форме бабочки из совмещенных по острому углу двух треугольников, при этом основания треугольников направлены к коротким сторонам емкости контейнера.
И тем, что на стенки и дно контейнера наносится печать или этикетка IML.
Устройство поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид контейнера для упаковки горячих продуктов с низкими стенками;
на фиг. 2 изображен общий вид контейнера для упаковки горячих продуктов с высокими стенками;
на фиг. 3 изображена крышка контейнера для упаковки горячих продуктов,
на фиг. 4 изображен узел соединения крышки и емкости контейнера.
Контейнер для упаковки горячих продуктов, изготовленный методом литья под давлением, содержит емкость 1 прямоугольной формы с крышкой-нахлобучкой 2 и дном 3. Емкость 1 имеет закругления по бокам и сужается книзу. От верхнего края емкости 1 идет горизонтальная отбортовка 4, предназначенная для герметизации запайкой пленкой (на чертеже не показано). Дно 3 контейнера по форме наиболее приближено к прямоугольной форме, углы закругления минимальны. Отбортовка 4 не повторяет углы закругления емкости 1, а имеет свои углы закругления. Ширина отбортовки 4 в местах скругления по углам емкости 1 больше на 0,5÷3 мм, чем на прямой части отбортовки 4. На боковой поверхности емкости 1 под отбортовкой 4, перпендикулярно к ней, в количестве не менее одного, на каждой длинной стороне боковой поверхности емкости 1 расположены небольшие от 1 до 20 мм вертикальные ребра 5 жесткости, служащие для увеличения прочности контейнера, для штабелирования контейнера и легкого разбора контейнеров на конвейере перед заполнением. На внутренней поверхности емкости 1 на расстоянии от 1/5 до 1/2 общей высоты емкости 1 от дна по углам выполнены горизонтальные ребра жесткости 6 для увеличения жесткости контейнера и улучшения разбора контейнеров на линии. На дне емкости 1 выполнен рант 7, повторяющий по форме контуры дна емкости 1, позволяющий снизить деформацию контейнера по дну после заполнения горячим продуктом. На стенки и дно контейнера может наноситься печать или этикетка IML.
Крышка 2 имеет выступающий рант 8, на основание крышки может наноситься печать или этикетка IML. С внутренней стороны крышки 2 по внутренней стороне ранта 8 размещены ребра жесткости 9. Ребра жесткости 9 размещены по длинной стороне крышки 2 чаще, чем по короткой стороне крышки. По бокам крышка 2 имеет отбортовку 10, направленную вниз. На отбортовке имеются внутренние выступы-защелки 11 в количестве не менее одного по внутренним боковым сторонам, для обеспечения крепления крышки 2 за края отбортовки 4 контейнера. Выступы-защелки на крышке 2 располагаются сразу за точкой перехода прямой поверхности в закругленную (переход от короткой стороны крышки 2 в длинную) и расположены напротив ребер жесткости 5, расположенных на емкости 1. Выступы-защелки 11 имеют различные углы наклона в верхней α и нижней части β. Угол наклона нижней части выступа β обеспечивает легкое закрытие крышки, так как угол наклона от 10 до 80 градусов обеспечивает плавное скольжение выступа по отбортовке контейнера, и легкий его отгиб с переходом за его край. Легкости закрытия также способствует трапециевидная форма защелки, позволяющая снизить площадь взаимодействия отбортовки контейнера и выступа крышки. Т.к. ширина отбортовки неравномерна и начинает расширяться в точке перехода прямой части в угловое закругление и имеет максимальную ширину в центе закругления, то в точке перехода от круглой к прямоугольной форме отбортовки она достаточна гибка, чтобы позволить выступу-защелке крышки преодолеть ее сопротивление. При закрытии крышки происходит отгиб как отбортовки крышки, так и отбортовки контейнера, при этом, т.к. выступ-защелка крышки находится напротив ребра жесткости контейнера, то отбортовка контейнера сразу возвращается в исходное положение, а выступ-защелка крышки уходит под отбортовку, фиксируя положение крышки на контейнере. Максимальный угол наклона выступа-защелки по нижней части выступа-защелки β обеспечивает легкое закрытие крышки, так как угол наклона от 10 до 80 градусов обеспечивает плавное скольжение выступа по отбортовке контейнера, а минимальный угол верхней части α выступа-защелки от 3 до 80 градусов обеспечивает максимальную надежность и жесткость крепления крышки на отбортовке контейнера. Для придания большей жесткости выступу-защелке он имеет форму прямоугольного треугольника со скругленным углом, где одна сторона больше другой в 1,5-2,5 раза, а гипотенуза расположена параллельно отбортовке крышки.
Дно емкости 1 может быть выполнено как ровным по толщине (для контейнеров с небольшой высотой стенок от 5 до 45 мм) или выполнено с утолщением (для контейнеров с высокими стенками от 45 до 100 мм) для улучшения проливаемости контейнера, утолщение имеет форму бабочки, совмещенных по острому углу двух треугольников 12, при этом основания треугольников направлены к коротким сторонам емкости 1 контейнера.
Для размещения продукта в контейнер сначала штабель из емкостей 1 контейнеров разбирается (на линии или вручную), и емкость 1 размещается в специальном гнезде для перемещения непосредственно под розлив. В гнездо контейнер устанавливается на нижнюю часть горизонтальной отбортовки 4 контейнера. Гнездо с емкостью 1 контейнера перемещают под дозатор продукта, дозатор заполняет емкость 1 горячим продуктом, после чего практически сразу происходит запайка емкости 1 контейнера пленочным или фольгированным покрытием. При розливе под воздействием температуры продукт и находящийся над ним воздух давит на боковые поверхности емкости 1, стенки ее расширяются и принимают бочкообразную форму. Габаритные размеры емкости 1 и отбортовки 4 контейнера также увеличиваются по сравнению с размерами пустой емкости 1 контейнера. При этом в большей степени увеличиваются по габаритам центральные участки отбортовки 4, как по длинным, так и по коротким сторонам емкости 1. В меньшей степени изменяются габаритные размеры емкости 1 по углам, т.к. по углам находятся ребра жесткости 6, не позволяющие выгнуться емкости 1 по ребрам. После герметизации контейнера с продуктом на горячий контейнер одевается крышка-нахлобучка 2. Если крышка-нахлобучка 2 рассчитана на закрытие по габаритным размерам боковых сторон емкости 1 контейнера, то при закрытии горячего контейнера с увеличенными габаритами усилие одевания крышки увеличивается, усилие закрытия крышки 2 может превышать стойкость к вертикальной нагрузке контейнера, и он может смяться, что недопустимо. Также при одевании крышки 2 на емкость 1 с увеличенными габаритами отбортовки, может не произойти одевания крышки, крышка 2 или емкость 1 будут замяты и продукция будет забракована и выброшена. Если элементы, отвечающие за закрытие крышки 2, размещены как можно ближе к углам крышки 2 и, соответственно, защелкиваются за отбортовку 4 в местах начала увеличения ширины отбортовки 4 по углам и напротив ребер 6 жесткости, то при закрытии крышки влияние изменения геометрических размеров самого контейнера минимально. После одевания крышки 2 происходит охлаждение контейнера для расфасовки его в групповую упаковку и перемещения в холодильную камеру. При охлаждении продукт и находящийся над продуктом воздух резко уменьшаются в объеме, происходит втягивание боковых стенок емкости 1 контейнера и, соответственно, уменьшение его габаритных размеров. Уменьшение габаритных размеров более существенно по боковым сторонам емкости 1 и наименее существенно по углам и отбортовке 4, опять же благодаря наличию ребер жесткости 6 по углам емкости 1 и увеличения габаритных размеров отбортовки контейнера по углам контейнера. При этом, если крышка-нахлобучка плотно крепилась на отбортовке контейнера по боковым сторонам в горячем состоянии, то из-за уменьшения размеров при охлаждении она может спадать с контейнера. Если выступы-защелки крышки размещены в непосредственной близости от точки начала перехода отбортовки крышки в закругления от длинной в короткую сторону и защелкиваются за отбортовку 4 контейнера в местах начала увеличения ширины отбортовки 4 по углам и напротив ребер 6 жесткости, то усилие закрытия контейнера крышкой будет минимально, т.к. изменение геометрических размеров емкости 1 контейнера в этих местах также минимально. При этом, поскольку геометрические параметры в этих точках при изменении температуры продукта минимальны, то и прочность крепления крышки по этим точкам также будет максимально стабильна.
Использование предложенного контейнера позволит осуществлять упаковку горячих продуктов, позволит упростить технологию изготовления контейнера и снизить его себестоимость, упростить технологию закрытия контейнера крышкой и, тем самым, снизить стоимость упаковочного оборудования, увеличить надежность технологии закрытия контейнеров на линии при расфасовке продукта, повысить срок годности продукта и сохранение его пищевой ценности за счет повышения надежности крепления крышки на контейнере после удаления пленки и повторном закрытии. Также обеспечивается легкое и надежное открытие и закрытие крышки.