Упаковка для яиц
EGG PACKAGING

Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к производству тары и может быть использовано для хранения и транспортировки хрупких предметов, преимущественно яиц.
Уровень техники.
Для доставки яиц от производителя к потребителю используются различные упаковки в виде подложек, лотков и контейнеров, изготовленные из прессованного картона, вспененного полистирола или пластика. Пластиковая тара имеет ряд преимуществ перед остальными. Она отличается легкостью, меньшей стоимостью, устойчивостью к изменениям влажности и температуры, она более гигиеничная, чем картонная, где случайно разбитое яйцо, пропитывая материал, создаёт благоприятную среду для развития микробов и бактерий. При выполнении упаковки из прозрачного пластика обеспечивается возможность визуальной оценки качества упакованных продуктов.
Основным назначением упаковки является обеспечение сохранности транспортируемых продуктов, в связи с чем, к ним предъявляются достаточно высокие требования жесткости и прочности.
Известны упаковки для яиц, характеризующиеся наличием основания с ячейками и крышки с плоской верхней и рельефной боковой поверхностью, частично повторяющей форму ячеек основания, соединенную с основанием посредством двух параллельных линий перегиба, между которыми расположен соединительный участок (см. патент RU 46478 U1, опубл. 10.07.2005г, патент RU 2154006, опубл. 10.08.2000г, патент АТ 503453, опубл. 15.10.2007г и др.). Между ячейками основания расположены разделительные выступы, взаимодействующие при закрытой упаковке с внутренней поверхностью крышки. По краям крышки и основания размещены упоры, выполненные с возможностью попарного взаимодействия при закрытой упаковке с образованием между ними проемов для прохождения воздуха и поддержания требуемого микроклимата внутри упаковки, необходимого для сохранности яиц. На части упомянутых упоров размещены элементы фиксации крышки в закрытом положении (замки, застежки).
Недостатком вышеупомянутых упаковок является невысокая жесткость крышки, что обусловлено выполнением ее верхней поверхности - плоской. Разделительные выступы, контактирующие с верхней поверхностью крышки на небольших участках, препятствуют общему прогибу крышки, но не исключают возможности ее смятия под действием большой нагрузки, что может привести к повреждению размещенных в упаковке яиц.
Известны конструкции упаковок для яиц, в которых крышку контейнера выполняют аналогично основанию, т. е. формируют в ней ячейки для яиц с разделительными выступами между ними, которые взаимодействуют с разделительными выступами основания, см. патенты RU 2634236, US3655110, GB 2025370, US4205777.
В одних решениях разделительные выступы крышки и основания контактируют между собой плоскими вершинами, в других, они выполняются со взаимно ответными элементами, которые соединяясь между собой, дополнительно фиксируют крышку от продольного или поперечного смещения. Так в патенте RU 2634236 разделительные выступы крышки имеют шип при вершине, размещаемый в ответном отверстии на противолежащем разделительном выступе основания.
Среди недостатков таких конструкций можно отметить следующие:
- излишнее усложнение матрицы для изготовления упаковки,
- повышение расхода материала,
- снижение устойчивости упаковок в стопе, вследствие уменьшения площади опоры из-за сформированных в крышке ячеек.
- технологические сложности закрепления этикетки и размещения какой-либо информации, вследствие отсутствия плоских участков на поверхности упаковки.
В качестве наиболее близкого аналога для заявляемого технического решения принята упаковка для яиц, раскрытая в патенте RU 102599, МПК: B65D85/32, опубл. 10.03.2011г.  Ближайший аналог характеризуется следующими признаками, сходными с существенными признаками заявляемой упаковки, а именно: наличием основания с ячейками и связанной с ним крышки, наличием элементов фиксации крышки в закрытом положении и элементов вертикальной жесткости, которые включают расположенные между ячейками основания разделительные выступы, взаимодействующие вершинами с внутренней поверхностью крышки при закрытой упаковке.
Упомянутая конструкция является достаточно технологичной в изготовлении. Наличие большого плоского участка на верхней поверхности крышки, обеспечивает возможность размещения на нем этикетки с информацией и возможность использования автоматических печатных машин. Однако плоские тонкостенные детали очень отзывчивы к нагрузке, особенно при их большой площади. Недостаточная жесткость и прочность крышки может привести к ее деформации и повреждению размещенных в упаковке яиц.
Заявляемое изобретение направлено на решение проблемы повышения надежности упаковки за счет повышения жесткости и прочности крышки, с одновременным обеспечением технологичности конструкции упаковки.
Раскрытие сущности изобретения.
Для решения упомянутой проблемы в предлагаемой упаковке для яиц, содержащей основание с ячейками и связанную с ним крышку, элементы фиксации крышки в закрытом положении и элементы вертикальной жесткости, включающие расположенные между ячейками основания разделительные выступы, взаимодействующие при закрытой упаковке своими вершинами с внутренней поверхностью крышки, согласно заявляемому изобретению, крышка снабжена пересекающимися ребрами жесткости в виде линейных углублений, выполненных снаружи на верхней поверхности крышки, образующих рельефные выпуклости на ее внутренней стороне, при этом места пересечения ребер жесткости расположены при закрытой упаковке над разделительными выступами, на вершинах которых выполнены углубления крестообразной формы, ответной рельефным выпуклостям в местах пересечения ребер жесткости.
Достигаемый, благодаря совокупности упомянутых отличительных признаков технический результат заключается в повышении жесткости и прочности крышки и упаковки в целом, с одновременным обеспечением технологичности конструкции.
В отличие от прототипа, в котором верхняя поверхность крышки плоская и может существенно прогибаться под действием прилагаемых к ней вертикальных нагрузок, например, от случайного нажатия или от веса установленных сверху заполненных упаковок, в предлагаемой упаковке крышка усилена за счет ребер жесткости, выполненных в виде элементов, входящих в структуру ее поверхности, а именно в виде линейных углублений на наружной поверхности крышки и соответствующих им выпуклостей – на внутренней поверхности крышки.
Изменение рельефа способствует изменению геометрических соотношений и увеличению моментов сопротивления и инерции сечений, благодаря чему повышается прочность и жесткость.
Выполнение ребер жесткости позволяет, не увеличивая толщины стенок крышки, добиться требуемой жесткости и прочности, обеспечить способность выдерживать весьма существенные нагрузки, сопротивляясь изгибанию.
Линейные углубления пересекают верхнюю поверхность крышки по длине и ширине, и разделяют на ее несколько плоских участков. Благодаря тому, что выпуклости рельефа направлены внутрь крышки, они не препятствуют закреплению на ней этикетки с необходимой информацией, возможности использования автоматических печатных машин и т.д., т.е. обеспечивают все те возможности, что дает наличие единого плоского участка в ближайшем аналоге.
Благодаря тому, что места пересечения линейных углублений (ребер жесткости) крышки расположены при закрытой упаковке непосредственно над разделительными выступами основания, образованные ими на внутренней поверхности крышки крестообразно пересекающиеся рельефные выпуклости входят в ответные им по форме углубления на вершинах разделительных выступов, что обеспечивает дополнительную фиксацию крышки от продольных и поперечных смещений относительно основания.
Повышение жесткости крышки и ее дополнительная фиксация относительно основания, все это положительным образом сказывается на повышении надежности упаковки и сохранности размещенных в ней яиц.
Выполнение углублений на верхней поверхности разделительных выступов способствует повышению их жесткости и увеличению нагрузочной способности.
Введение в конструкцию крышки линейных ребер жесткости не вызывает существенных усложнений формы для изготовления упаковки и практически не вызывает увеличения расхода материала, по сравнению с ближайшим аналогом.
При этом крышка отличается высокой жесткостью и обеспечивает высокую устойчивость упаковок в стопе.
В предпочтительных частных случаях реализации упаковка характеризуется следующими признаками.
По меньшей мере, одно ребро жесткости пересекает всю верхнюю поверхность крышки по длине, а остальные - по ширине, благодаря чему ребра пересекаются под прямым углом и лежат в плоскостях действия изгибающих моментов, что способствует достижению наибольшей жесткости крышки.
Линейные углубления выполнены с постепенным сужением поперечного сечения от края внутрь углубления. Образованное таким образом «заострение» рельефных выпуклостей на внутренней стороне крышки, облегчает возможность их вхождения в углубления на вершинах разделительных выступов основания.
Связь крышки с основанием выполнена в виде двух параллельных линий перегиба, между которыми расположен соединительный участок. Для большей прочности участок выполнен с рельефом, образованным группами углублений эллипсоидной формы.
Элементы фиксации крышки в закрытом положении размещены на упорах, выполненных по краям крышки и основания с возможностью их попарного взаимодействия при закрытой упаковке и возможностью образования между ними вентиляционных проемов.
Элементы вертикальной жесткости включают боковые выступы, сформированные на связанной с крышкой стороне основания, взаимодействующие, при закрытой упаковке, с ответными элементами на боковой поверхности крышки. Наличие боковых выступов позволяет укрепить участок соединения крышки и основания, повысить устойчивость крышки к поперечным нагрузкам.
Разделительные выступы имеют сложную форму боковой поверхности с плавно вогнутыми участками на сторонах, обращенных к ячейкам.
Краткое описание чертежей.
Суть предлагаемого технического решения и возможность его промышленной применимости подтверждаются примером конкретного исполнения, приведенным ниже, и чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 – общий вид упаковки в закрытом состоянии, объемная проекция;
на фиг. 2 –вид упаковки в открытом развернутом состоянии снаружи, объемная проекция;
на фиг. 3 – вид в плане на внутреннюю сторону открытой упаковки;
на фиг. 4 – фрагмент с фиг. 3, увеличено;
на фиг. 5 – вид сбоку на открытую упаковку (вид А на фиг. 3);
на фиг. 6 – вид сбоку на закрытую упаковку (вид В на фиг. 1);
на фиг. 7 – фрагмент с фиг.6 с сечением, увеличено,
на фиг. 8 - сечение А-А с фиг. 7.
Осуществление изобретения.
Упаковка для яиц (см. фиг.1-2) состоит из крышки 1 и основания 2 шарнирно связанных между собой посредством двух параллельных линий перегиба 3 и соединительного участка 4 между ними.
Основание 2 (см. фиг. 3) содержит ячейки 5 для размещения яиц и расположенные между ними разделительные выступы 6, обращенные к ячейкам вогнутыми участками боковой поверхности и выполненные с возможностью взаимодействия вершинами с внутренней поверхностью крышки 1, при закрытой упаковке.
На фиг. 3 ячейки 5 и разделительные выступы 6 показаны схематично, на фиг. 4 приведен фрагмент с детальной прорисовкой поверхности. Рельефные боковые поверхности ячеек 5 и разделительных выступов 6 обеспечивают демпфирование яиц в процессе их размещения и при транспортировке, а также возможность циркулирования воздушных потоков между стенками упаковки и размещенными в ней продуктами, что создает оптимальные условия для их сохранности.
Крышка 1 имеет рельефную боковую поверхность, частично повторяющую рисунок и форму ячеек 5 основания 2 и верхнюю поверхность, усиленную пересекающимися ребрами жесткости в виде линейных углублений 7, 8 снаружи и соответствующих им рельефных выпуклостей 9, 10 на внутренней стороне крышки.
Как видно на фиг. 1 - 3, ребро жесткости 7(9) пересекает верхнюю поверхность крышки по всей длине, т.е. является продольным. Остальные ребра 8 (10) пересекают верхнюю поверхность крышки по ширине, т.е. являются поперечными. Ребра жесткости пересекаются, образуя в месте пересечения крестообразные выпуклости рельефа на внутренней стороне крышки.
Показанное на рисунках пересечение ребер под прямым углом является предпочтительным частным случаем исполнения упаковки, но при этом не исключает возможности образования на поверхности крышки другого рисунка за счет пересечения ребер жесткости под другим углом.
На вершинах разделительных выступов 6 основания 2 выполнены крестообразные углубления 11, ответные по форме крестообразным выпуклостям на внутренней поверхности крышки 1 (см. фиг. 3-4). При формовании рельефа обычно происходит скругление углов между линиями, поэтому форма крестообразных выпуклостей может разниться, однако это всегда геометрическая фигура, образованная из пересекающихся под углом линий, причем линий может быть более двух.
При закрывании упаковки крестообразные выпуклости рельефа крышки 1 входят в ответные им углубления 11 разделительных выступов 6 и образуют с ними подобие замкового соединения, что обеспечивает дополнительную фиксацию крышки 1 от продольных и поперечных смещений относительно основания 2 (см. фиг. 5-8).
Участок 4, соединяющий крышку 1 с основанием 2, может быть выполнен плоским. В приведенном примере, участок 4 выполнен с рельефом, образованным группами углублений 12 эллипсоидной формы (см. фиг. 2 и 3). Наличие рельефа способствует повышению жесткости соединительного участка. Между группами углублений 12 может быть размещена дополнительная информация, например, в виде пиктограмм.
По краям крышки 1 и основания 2 выполнены отбортовки 13, обеспечивающие горизонтальную жесткость упаковки, и размещены попарно взаимодействующие упоры 14 и 14´ основания и крышки, соответственно. Между попарно взаимодействующими при закрытой упаковке упорами 14 и 14´ образуются вентиляционные проемы 15, необходимые для сохранности размещенных в упаковке продуктов (см. фиг.6).
На упорах 14 (14´) размещены элементы фиксации крышки в закрытом положении, которые могут быть выполнены любым известным образом.
Для повышения вертикальной жесткости и прочности упаковки на стороне основания, связанной с крышкой, выполнены боковые выступы 16, взаимодействующие при закрытой упаковке, с ответными элементами 17 и 18, выполненными на боковой поверхности крышки 1 (см. фиг. 3, 5).
Приведенный пример иллюстрирует упаковку для десяти яиц. Аналогичным образом может быть выполнена упаковка, рассчитанная, например, на 15, 20 яиц и т.д. При этом увеличивается количество ребер жесткости крышки, однако во всех случаях соблюдается условие расположения мест пересечения ребер жесткости над разделительными выступами основания при закрытой упаковке.
Упаковка, предпочтительно изготовлена в виде единой детали, в которой сформированы всевозможные ребра, углубления и выступы рельефов крышки и основания.
В качестве материала для изготовления упаковки, могут быть использованы листовые или пленочные полимерные материалы, в частности - ударопрочный полистирол.
Для изготовления упаковки может быть применен один из методов термоформования: механический, вакуумный или с использованием сжатого воздуха.
Предлагаемая конструкция упаковки отличается повышенной надежностью эксплуатации, благодаря высокой жесткости крышки и ее надежной фиксации относительно основания. Конструкция упаковки характеризуется технологичностью производства.
Верхняя поверхность крышки обеспечивает возможность размещения и закрепления этикетки с информацией.