КАРТОННАЯ КОРОБКА ДЛЯ УПАКОВКИ (ВАРИАНТЫ) И ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ЗАГОТОВКА ДЛЯ НЕЕ

Группа полезных моделей относится к упаковочной таре и может найти применение для упаковки широкого спектра товаров, преимущественно сувенирной и подарочной продукции.
Известно несколько основных конструкций коробок, изготовленных путем сгибания и соединения двух или более заготовок. Самой распространенной из них является известная (патент №51595, U1, МПК B65D 5/12, опубликовано 27.02.2006) конструкция «крышка-дно», состоящая из крышки и корпуса для размещения вложения.
Другая конструкция - «коробка-книжка» представляет собой книгу, книжный блок которой образован коробом, а «обложка» служит крышкой. Примером конструкции такой коробки является известная (патент №2312799, B65D 5/32, опубликовано 20.12.2007), принятая за прототип для обоих заявленных вариантов полезной модели, складная картонная коробка, содержащая днище с торцевыми и боковыми стенками с клапанами, крышку с клапанами и элементы крепления, при этом, днище коробки выполнено из плоской заготовки и имеет линии перегиба для отделения днища от стенок и параллельные им линии перегиба с образованием с каждой из сторон последовательных участков.
Этот пример упаковки требует меньше материалов, штампов для высечки и, соответственно, на малых тиражах обходится дешевле, чем предыдущий («крышка-дно»). Один из недостатков заключается в крышке: чтобы она самопроизвольно не открывалась, необходимо делать парные элементы типа «язычки-прорези», обеспечивающие взаимное зацепление. К недостаткам прототипа также следует отнести повышенный расход картона, сложность геометрии формообразования, неудобство производимых действий в случае многократного извлечения продукции из упаковки, недостаточную жесткость верхней стенки откидной крышки и высокую себестоимость изделия.
Задача, на решение которой направлена заявленная группа полезных моделей состоит в расширении ассортимента упаковочной тары для сувенирной и подарочной продукции.
Единый технический результат, получаемый при изготовлении и использовании вариантов полезной модели, заключается в снижении себестоимости упаковки за счет уменьшения материалоемкости (расход материалов в расчете на единицу стоимости выпускаемой продукции) и трудоемкости ее изготовления.
Указанный единый технический результат по первому варианту исполнения достигается за счет того, что картонная коробка для упаковки, содержащая прямоугольное днище, соединенные с ним по линиям перегиба торцевые стенки с примыкающими к ним клапанами, боковые стенки и откидную крышку с элементами крепления, изготовлена из двух прямоугольных заготовок, разделенных каждая линиями перегиба на пять прямоугольников, средние из которых при совмещении и соединении в результате крестообразного наложения заготовок друг на друга образуют двойное днище коробки, при этом прямоугольники, соединенные по линиям перегиба с днищем одной верхней заготовки при отгибании от него формируют торцевые стенки с клапанами (внутренние клапаны), а прямоугольники, соединенные по линиям перегиба с днищем нижней заготовки при отгибании от него формируют боковые стенки с клапанами, образующими крышку коробки (клапаны крышки).
Указанный единый технический результат по второму варианту исполнения полезной модели достигается за счет того, что картонная коробка для упаковки, содержащая прямоугольное днище, соединенные с ним по линиям перегиба торцевые стенки с примыкающими к ним клапанами, боковые стенки и откидную крышку с элементами крепления, изготовлена из трех прямоугольных заготовок, большая из которых разделена линиями перегиба на пять прямоугольников, средний из которых является днищем коробки, а прилегающие к нему прямоугольники при отгибании от днища формируют боковые стенки коробки с примыкающими клапанами, образующими крышку (клапаны крышки), при этом торцевые стенки коробки с примыкающими клапанами (внутренние клапаны) формируются из разделенных линией перегиба двух прямоугольников двух заготовок, присоединяемых каждая к соответствующему свободному краю днища коробки.
Простейшая прямоугольная форма заготовок, из которых изготовлена упаковка по любому из заявленных вариантов, сводит к минимуму количество отходов при раскрое заготовок, а также исключает необходимость изготовления отдельных штанцформ (высечного, вырубного штампа), что экономит время, так как позволяет приступить к сборке упаковки сразу после получения материалов и, соответственно, снижает себестоимость готового изделия.
Заявленная группа полезных моделей гарантирует качественную жесткость коробки при закрытом положении крышки за счет двойного днища (первый вариант), а также упрочненной расположенными под крышкой примыкающими к торцевым стенкам коробки внутренними клапанами. При этом клапаны крышки могут быть как одинакового размера, равного половине площади прямоугольного днища каждый, так и различного размера, например, одна из них 1/3 площади днища, а другая 2/3 его площади. Но при любом из указанных вариантов размеров прямоугольных клапанов крышки их общая площадь равна площади днища коробки. Указанное повышение прочности (дополнительный технический результат) упаковки приводит к увеличению ее долговечности при многократном использовании.
Для исключения самопроизвольного раскрытия упаковки в картонную часть внутренних клапанов и клапанов крышки обычно встраивают магнитные диски (магниты). При небольших размерах тиража упаковки стоимость магнитов вносит существенный вклад в себестоимость упаковки. Поэтому в частном случае исполнения упаковки в картонную часть клапанов крышки встраивают по одному магниту (всего два), которые, располагаясь напротив друг друга, притягиваются и плотно закрывают крышку.
Возможен также альтернативный способ крепления крышки с помощью магнитного винила: на внутреннюю поверхность клапанов крышки наклеивается магнитный винил, а на наружную поверхность внутренних клапанов - слой эластичного резиноподобного магнитомягкого железа (железонаполненный полимер), который служит ответной частью для магнитного винила.
По крайней мере, в одном из клапанов крышки может быть прорезано отверстие (окно), закрываемое впоследствии пластиком.
С целью увеличения жесткости конструкции и улучшения ее внешнего вида перед сборкой коробки обычно осуществляют кэширование заготовок переплетным материалом, в качестве которого можно использовать ткань, бумагу, кожу и т.п.
Во втором из заявленных вариантов исполнения полезной модели заготовки, из прямоугольников которых формируются торцевые стенки коробки с примыкающими к ним клапанами, присоединяются каждая к днищу коробки (со стороны его свободных краев) с помощью корешка из переплетного материала, образующегося (корешка) при кэшировании этой заготовки.
Заготовка, разделенная линиями перегиба на пять прямоугольников меньшего размера, средний из которых является днищем коробки, а прилегающие к нему прямоугольники при отгибании от днища формируют боковые стенки коробки с примыкающими клапанами, образующими крышку, как правило, также кэшируется переплетным материалом, но уже после присоединения к ней вышеуказанных заготовок меньшего размера.
Для еще большего снижения себестоимости упаковки по любому из заявленных вариантов для заготовок, содержащих элементы днища упаковки, целесообразно применять каширование одновременно большого количества заготовок с использованием большего листа переплетного материала.
Технический результат для объекта «прямоугольная картонная заготовка» достигается за счет того, что указанная прямоугольная картонная заготовка, разделенная линиями перегиба на прямоугольники образуется путем наклеивания на лист переплетного материала друг под другом с зазорами длинных полос из картона, ширина каждой из которых равна высоте соответствующего прямоугольника составляющего заготовку, наложения и наклеивания поверх указанных полос второго листа переплетного материала и последующего разделения всей конструкции поперечными резами на части в размер готовой заготовки каждая.
Полученные таким образом кашированные с двух сторон заготовки можно использовать для каждого из вышеописанных вариантов упаковки. Себестоимость упаковки из таких заготовок настолько мала, что даже использование дорогого картона, тонированного в массе, незначительно увеличивает ее себестоимость. Использование тонированного картона скрывает «голые» края заготовки.
Ниже представлены наиболее популярные марки картона (таблица 1) и переплетного материала (таблица 2), которые могут быть использованы для изготовления заготовок заявленной упаковки по любому из представленных вариантов:
Таблица 1
Марка картона
Производитель
Толщина (мм)
ALL WHITE/ALL BLACK
Eska Graphic Board, Нидерланды
2
LUXLINE (Люкслайн)
SMURFIT KAPPA, Нидерланды
1,9
ESKABOARD (Эскаборд)
Eska Graphic Board, Нидерланды
2-3
Smurfit Bookline
SMURFIT KAPPA, Нидерланды
Суражский переплетный картон
ЗАО «Пролетарий», Россия
Полиграфкартон
ОАО «Полиграфкартон», Россия
HOLLBOARD (Холлборд)
Eska Graphic Board, Нидерланды
KITTBOARD (Киттборд)
Китай
Таблица 2
Марка переплетного материала
Производитель
Fluctuation
BN International, Нидерланды
Merino
BN International, Нидерланды
NAPURA Khepera Madera
Winter & Company, Швейцария
QUINEL Soft
Winter & Company, Швейцария
Daniel Original
Sef, Франция
Efalin
ZANDERS, Германия
Коробка для упаковки конструкции типа «ромашка» не нуждается в ложементе, так как изготавливается строго в размер предмета. Это, в свою очередь, позволяет существенно снизить объем работ и, соответственно, стоимость. А также появляется возможность отгружать тиражи как в собранном виде, так и в разобранном.
Транспортировка и хранение такой упаковки по сравнению с вышеприведенными аналогами упрощаются за счет возможности поставлять упаковку в разобранном виде (лист высотой чуть больше толщины используемого картона) и удешевляются (в одну машину поместится примерно в 2,5 раза больше разобранных коробок.)
Для пояснения сущности полезной модели представлены следующие графические материалы:
- фиг.1 - общий вид (изометрия) коробки в закрытом состоянии;
- фиг.2 - заготовки в плане: а) заготовка А, б) заготовка Б;
- фиг.3 - общий вид коробки в развернутом состоянии (заготовки А и Б наложены друг на друга с совмещением средних частей);
- фиг.4 - общий вид (изометрия) закрытой коробки с двумя встроенными магнитами и окошком;
- фиг.5 - заготовки коробки по второму варианту исполнения полезной модели: а) заготовка В, 6 и в) идентичные заготовки Г и Д;
- фиг.6 - схема кэширования заготовки с голыми краями, где пунктирная линия - поперечная линия реза, белые прямоугольники - полосы картона с магнитными дисками, заштрихованный - переплетный материал.
Ниже, на конкретных примерах приводятся доказательства возможности осуществления группы полезных моделей с выполнением вышеуказанного единого технического результата.
Упаковка по типу «ромашка с двойным дном» (1 вариант полезной модели) представляет собой складную коробку в форме параллелепипеда (фиг.1), изготовленную путем сгиба и соединения между собой двух отдельных прямоугольных заготовок А и Б из листового переплетного картона (ALL WHITE/ALL BLACK, Eska Graphic Board", Нидерланды) толщиной 2 мм, кашированных (припрессовка) с двух сторон переплетным материалом марки Efalin (производства ZANDERS, Германия).
Каждая из заготовок А и Б (фиг.2) параллельными линиями перегиба разделена на пять прямоугольников, средний (средняя часть) из которых одной заготовки подобен аналогичному среднему прямоугольнику другой заготовки.
Двойное днище коробки образуется (фиг.3) в результате совмещения и склеивания прямоугольников 1 между собой при наложении заготовок А и Б крестообразно друг на друга. Стенки и крышка коробки образуются при сгибании заготовок А и Б по линиям перегиба: свободные концы заготовки А формируют торцевые стенки 2 и 2' упаковки и внутренние клапаны 3 и 3', а свободные концы заготовки Б формируют боковые стенки 4 и 4' упаковки и клапаны крышки 5 и 5'. При этом клапаны крышки 5 и 5' имеют одинаковый размер, равный половине площади крышки и, соответственно, прямоугольного днища каждый.
В картонной части каждого из крайних прямоугольников (внутренние клапаны 3, 3' заготовки А и клапанов крышки 5 и 5' заготовки Б) заготовок встроено по два магнитных диска 6. Магнитные диски, встроенные в картонную часть внутренних клапанов 3, 3' (примыкающих к торцевым стенкам коробки) расположены напротив магнитных дисков, встроенных в картонную часть клапанов крышки 5 и 5', а потому, притягиваясь к друг другу, плотно закрывают крышку, исключая ее самопроизвольное открытие. В одном из клапанов крышки выполнено закрытое пластиком окно 7 (фиг.4).
Ниже приводится оценка стоимости организации производства заявленной упаковки в сравнении с производством вышеприведенных патентов - аналогов:
1. Упаковка «крышка-дно». Для производства этой коробки в промышленных масштабах необходима производственная линия, например MC2004 MEB HM-ST. Стоимость этой линии около 16 млн. руб. Производительность 2000 деталей в час, те. 1000 коробок в час (2 детали - крышка и дно), при этом переплетный материал или бумага которой обтягивается коробка загибаются внутрь коробки только на 15-20 мм, а глубже картон остается не закрытым, что резко отрицательно влияет на внешний вид коробки.
ИТОГО: 16 млн. руб., 2 оператора, 1000 шт/час
2. Упаковка «коробка-книжка». Для производства этой коробки нужна та же линия MC2005 MEB HM-ST для производства коробов (корпус, днище) и линия для производства крышек, например, Aurora FD-AFM450 стоимостью около 3,2 млн. руб. Производительность второй линии около 1500 операций в час. Кроме того, после производства короба и крышки на автоматических линиях требуется ручная операция по кашировке обратной стороны крышки и стыковке короба и крышки.
ИТОГО: 19,2 млн. руб. (1 шт MC2004 MEB HM-ST и 1 шт Aurora FD-AFM450), 5 операторов, 15 человек на ручной работе кашировке и по стыковке. 1500 шт/час
3. Картонная коробка (ромашка). Для производства требуется только линия Aurora FD-AFM450. После изготовления обоих частей коробки на одной линии также как и в случае с упаковкой «коробка-книжка» требуется ручная операция по кашировке обратной стороны заготовок и сборке, но и тут при стыковке приходится склеивать только одну поверхность, а не две, как у «коробка-книжка».
ИТОГО: 3,2 млн. руб. (1 линия Aurora FD-AFM450), 3 оператора, 15 человек на ручной работе по кашировке и стыковке. 750 шт в час.
Возможно также значительное снижение себестоимости коробки на малых тиражах. Для производства коробки конструкции «крышка/дно» требуется 2 штампа для высечки картона и 2 - для высечки переплетного материала. Для конструкции «коробка-книжка» - только 1 штамп (высечка картона на короб), а для упаковки «ромашка» штампы не нужны (стоимость одного штампа в зависимости от размеров и сложности составляет около 2000-3000 руб.), так как она состоит из прямоугольных частей, которые режутся на резаке.
Вторым из заявленных вариантов полезной модели является упаковка по типу «ромашка с одинарным дном» (1 вариант полезной модели). Упаковка представляет собой складную коробку в форме параллелепипеда (фиг.1), но изготовленную путем сгиба и соединения между собой трех прямоугольных заготовок (фиг.5). Этот вариант исполнения упаковки существенно экономичен в части использования материала по сравнению с первым заявленным вариантом.
Коробка изготавливается из трех отдельных прямоугольных заготовок.
Заготовка В аналогична заготовке А (или Б) по первому варианту полезной модели: прямоугольник, разделенный линиями перегиба на пять прямоугольников меньшего размера, средний 1 из которых является днищем коробки, а прилегающие к нему равные прямоугольники 4 и 4' при отгибании от днища формируют боковые стенки коробки с примыкающими клапанами 5 и 5', образующими откидную крышку (клапаны крышки). Заготовки Г и Д идентичны друг другу и состоят каждая из двух разделенных линией перегиба картонных прямоугольников 8 и 9, формирующих торцевые стенки коробки с примыкающими клапанами.
Заготовки Г и Д перед сборкой коробки кашируются переплетным материалом: наклеиваются каждая одной стороной на прямоугольный лист переплетного материала, размер которого со стороны заготовки, присоединяемой при сборке коробки к ее днищу, превышает размер заготовки. Края переплетного материала с трех сторон заготовки загибаются на другую ее сторону, сверху наклеивается заплатка из того же переплетного материала. Склеенная также с заплаткой часть (излишки) переплетного материала 10 по одной из сторон картонной заготовки образует корешок, с помощью которого заготовка и присоединяется к заготовке В.
Сборка коробки по этому варианту происходит следующим образом:
Заготовка В наклеивается одной стороной на лист переплетного материала, фая которого загибаются на другую сторону, к свободным краям прямоугольника 1 (днище коробки) приклеиваются корешки 10 заготовок Г и Д, после чего сверху на всю деталь, представляющую собой развертку коробки с форме «ромашки») наклеивается заплатка из переплетного материала. Упаковка (коробка) готова, днище при этом получается одинарным.
Для еще большего снижения себестоимости упаковки по любому из заявленных вариантов для картонных заготовок (А, Б, В) целесообразно применять наиболее экономичный способ их кэширования и раскроя.
Так для получения кашированной заготовки А на широкий лист переплетного материала с некоторым зазором наклеиваются (фиг.6) длинные полосы из картона, ширина которых соответствует высоте прямоугольников (1, 2, 3) картонной заготовки А (или высоте соответственно днища, торцевых сторон и примыкающих к ним внутренних клапанов упаковки).
Сверху наклеивается такой же кусок переплетного материала. Вся конструкция аккуратно разрезается на несколько частей, образующих заготовку А. Оставленные при наложении картонных полос зазоры выполняют в кашированной заготовке роль линий перегиба. Вся конструкция разрезается на части поперек полос с образованием множества заготовок:
- заготовок А, если расстояние между линиями разреза равно длине торцевой стенки коробки;
- заготовок Б (В), если расстояние между линиями разреза равно длине боковой стенки коробки.
Необходимый размер листа переплетного материала рассчитывается следующим образом. Среднестатистический размер листа переплетного материала составляет (мм) 1000×700. Оптимально использовать всю его ширину (700 мм), а используемая длина зависит от размеров коробки. Если взять размеры коробки как X (длина коробки, длина боковой стенки), Y (ширина коробки, длина торцевой стенки), H (высота коробки), Z (длина внутреннего клапана), то размер заготовки А переплетного материала для упаковки составит 700×(X+2H+2Z+50 мм), а размер заготовки Б составит 700×(2Y+2H+50).
Из таких заготовок коробка склеивается также, как и в классическом варианте. Трудоемкость такой коробки настолько невысока, что даже использование дорогого картона, тонированного в массе, незначительно увеличивает ее себестоимость.