Пластиковая крышка
PLASTIC LID

Изобретение относится к упаковочным материалам, а именно к крышкам одноразовых контейнеров для упаковки пищевых продуктов, таких, например, как мороженное, йогурт или зерновой творог, которые можно употребить непосредственно сразу после их покупки, используя размещенную внутри крышки герметично упакованную ложечку.
В настоящее время широкое распространение получили пищевые продукты, которые можно употребить непосредственно сразу после покупки, например, мороженное, йогурт или зерновой творог. Такие порционные контейнеры с продуктами выгодно использовать учащимися в качестве перекусов в школьных столовых, т.к. кроме натуральной молочной основы они могут дополнительно содержать различные натуральные пищевые добавки в виде ягод, орехов или кусочков фруктов.
В качестве контейнеров для указанных пищевых продуктов используют мерные одноразовые емкости, герметично укупоренные специальными крышками, которые не только гарантируют сохранность продукта, но и обеспечивают покупателя гарантированно чистым столовым прибором, типа ложечки или вилочки, для его потребления. Из уровня техники известны различные варианты закрепления ложечки на крышке, которые должны не только надежно крепить столовый прибор, но и обеспечивать равномерный шаг стопирования крышек в процессе укупорки контейнеров на фасовочном автомате завода-производителя продукта.
Известна крышка контейнера для пищевых продуктов с ложечкой увеличенных размеров (см. патент РФ на полезную модель №170426, МКИ: B65D 51/28, B65D 43/00, 2017 г.), включающая в себя круглую верхнюю поверхность, соединенную с боковой стенкой, образующие внутреннюю полость для расположения в ней одноразовой ложки, причем крышка имеет средства фиксации и удержания противоположных концов одноразовой ложки, при этом боковая стенка выполнена ступенчатой, образующей ступень боковую меньшего диаметра, соединенную с круглой верхней поверхностью, и ступень боковую большего диаметра, при этом обе ступени боковые соединены между собой кольцевой поверхностью, а средства фиксации одноразовой ложки выполнены в виде диаметрально расположенных выступов на наружной поверхности боковой стенки ступени боковой меньшего диаметра, имеющих соответствующие выемки с внутренней поверхности боковой стенки ступени боковой меньшего диаметра, при этом одна выемка выполнена с возможностью фиксации ручки ложки, а другая выемка выполнена с возможностью фиксации чаши ложки. По мнению заявителя, наличие двух диаметрально расположенных выемок на противоположных сторонах крышки, оборудованных специальными приливами в виде удерживающих лапок способно надежно зафиксировать ложечку на нижней поверхности крышки, что очень важно при перевозке и хранении готовых изделий с применением их стопирования.
Однако известная крышка хорошо удерживает ложечку только в том случае, если на края крышки воздействует нагрузка, приложенная по направлению продольной оси ложечки - она как бы дополнительно фиксирует ложечку лапками. При возникновении нагрузки на края крышки, совпадающей с перпендикулярной осью ложечки, она наоборот, ослабляет ее фиксацию лапками, и ложечка выпадает из крышки. Поскольку фиксацию крышки на контейнер производит робот-манипулятор, все контейнеры оказываются с крышками и по внешнему виду нельзя определить, в каком из них нет ложечки.
Известна крышка контейнера для пищевых продуктов с ложечкой уменьшенных размеров (см. патент РФ на полезную модель №170427, МКИ: B65D 51/28, B65D 43/00, 2017 г.), включающая в себя круглую верхнюю поверхность, соединенную с боковой стенкой, образующие внутреннюю полость, для размещения одноразовой ложки, имеющей ручку и чашу, причем крышка имеет средства фиксации и удержания противоположных концов одноразовой ложки, выполненные в виде выступов на внутренней стороне верхней поверхности, при этом крышка со стороны внутренней полости имеет дополнительный держатель одноразовой ложки, выполненный с возможностью закрепления ручки ложки с обеих сторон, а держатель выполнен в виде четного количества трапециевидных пластин, расположенных перпендикулярно верхней поверхности крышки.
По мнению заявителя, наличие дополнительного держателя для ручки ложечки в виде четного количества трапециевидных пластин, расположенных перпендикулярно верхней поверхности крышки, позволяет ее надежно зафиксировать на нижней поверхности крышки, что очень важно при перевозке и хранении готовых изделий с применением их стопирования.
Однако известная крышка хорошо удерживает ложечку только в том случае, если на края крышки воздействует нагрузка, приложенная перпендикулярно продольной оси ложечки - она как бы дополнительно фиксирует ложечку трапециевидными пластинами. При возникновении нагрузки на края крышки, совпадающей с продольной осью ложечки, она наоборот ослабляет ее фиксацию трапециевидными пластинами, и ложечка выпадает из крышки. Поскольку фиксацию крышки на контейнер производит робот-манипулятор, все контейнеры оказываются с крышками и по внешнему виду нельзя определить, в каком из них нет ложечки.
Известна крышка контейнера для пищевых продуктов (см. патент РФ на полезную модель №152778, МКИ: B65D 51/28, B65D 43/00, 2015 г.), содержащая верхнее основание, ограниченное выступающим вверх П-образным кольцевым бортиком с замковыми элементами, выполненными по периметру его нижней части, при этом в дне верхнего основания выполнена эллипсовидная в плане ниша с глухим дном для укладки ложечки, которая сверху закрыта укупоривающей пластиковую крышку этикеткой.
В отличие от ранее приведенных аналогов, известная пластиковая крышка содержит закрытую укупоривающей этикеткой полость, что позволяет обеспечить гарантированную сохранность и стерильность ложечки в процессе перевозки и хранении готовых изделий с применением их стопирования.
Однако известной пластиковой крышке присущи следующие существенные недостатки.
Во-первых, известная крышка плохо стопируется, т.к. фактическое соприкосновение крышек в стопке происходит за счет упора дна эллипсовидной ниши верхней крышки в плоскость укупоривающей этикетки нижней крышки. Поскольку эллипсовидная ниша в длину имеет размер чуть меньший диаметра крышки, а поперечный размер эллипсовидной ниши значительно меньше диаметра крышки, то верхняя крышка не садится плотно на нижнюю, а имеет возможность покачиваться в направлении, перпендикулярном оси эллипсовидной ниши, что неприемлемо для аппаратов, производящих автоматический забор крышки из стопки.
Во-вторых, известная крышка имеет в укупоривающей этикетке перфорированный паз, равный по ширине эллипсовидной ниши. При надрыве этикетки по зоне перфорации, потребитель получает доступ к лежащей в нише ложечке, но при ее вытаскивании из ниши может столкнуться с тем, что пальцы его руки не могут достать саму ложечку. Для этого необходимо перевернуть контейнер и поймать выпавшую ложечку. Даже если потребителю удастся поймать выпавшую ложечку, он будет вынужден взять ее грязными руками, т.е. ни о какой гигиене при употреблении продукта не может идти речь.
В-третьих, укупоривающая этикетка (стикер) на крышку наклеивается внутри выступающего вверх П-образного кольцевого бортика, что усложняет технологию его нанесения, т.к. указанную технологическую операцию технически сложно автоматизировать.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является, взятая в качестве прототипа, пластиковая крышка, описанная в патенте РФ на полезную модель №190646, МКИ: B65D 43/00, 2019 г. Крышка включает в себя верхнюю поверхность для наклейки стакера, ограниченную выступающим вверх краевым бортиком с замковыми элементами, обеспечивающими возможность зацепления крышки с верхней кромкой контейнера, а также выполненным на верхней поверхности ложементом в виде глухой ниши эллиптической в плане формы для укладки ложечки, при этом крышка дополнительно снабжена расположенным на нижней части основания стопировочным элементом - кольцевым волнообразным бортиком, выполненным в виде упора с плоской поверхностью и расположенным перпендикулярно основанию крышки.
В отличие от выше приведенных аналогов, известная пластиковая крышка содержит расположенный на нижнем основании крышки стопировочный элемент - кольцевой волнообразный бортик, который обеспечивает возможность параллельного стопирования крышек без качания.
Однако известной пластиковой крышке также присущ следующий ряд существенных недостатков.
Во-первых, стопирующий кольцевой волнообразный элемент представляет собой достаточно тонкий бортик, который при стопировании крышек касается стакера нижней крышки всего в нескольких точках, а значит, есть возможность при транспортировке и хранении порвать ее или поцарапать. Для исключения этого необходимо применять в качестве стакера дорогие и прочные пленки, чтобы не было видно указанных следов.
Во-вторых, заявленный стопирующий кольцевой волнообразный элемент сложен в изготовлении, т.к. достаточно сложно отлить без брака в прессформе тонкий кольцевой стопирующий элемент. К тому же, для этого требуется прочная прессформа и специальный пластик, что увеличивает вес крышки.
В-третьих, стакер на крышку наклеивается в углублении, что также усложняет технологию его нанесения, т.к. указанную технологическую операцию технически сложно автоматизировать.
В-четвертых, ложечку неудобно брать руками из ложемента - нужно переворачивать и вытряхивать ее из крышки.
Техническим результатом заявляемой пластиковой крышки, является устранение указанных недостатков прототипа, а именно создание технологически простой в изготовлении крышки, которая может быть изготовлена практически на любом прессовом оборудовании без изготовлении сложных пресс-форм и применения дорогостоящих пластиков, при этом изготавливаемые крышки будет хорошо стопироваться, а сама пластиковая крышка будет отвечать всем правилам гигиены и позволять потребителю безопасно достать чистую ложечку из упаковки и использовать ее для потребления продукта из контейнера.
Указанный технический результат в заявляемой пластиковой крышке, содержащей, верхнюю поверхность для наклейки стикера, кольцевой бортик с замковыми элементами, а также расположенный на верхней поверхности ложемент в виде глухой ниши эллиптической в плане формы для укладки ложечки, при этом нижняя поверхность крышки содержит стопирующий элемент, обеспечивающий возможность параллельного стопирования крышек без качания, достигается тем, что верхняя поверхность выполнена в одной плоскости с верхней гранью кольцевого бортика, который состоит из трех последовательно расположенных частей различного профиля, а именно, верхней части в виде усеченного конуса, большее нижнее основание которого соединено с выступающим наружу цилиндрическим пояском, торцевая поверхность которого параллельна верхней поверхности и является центрирующим элементом крышки, на боковой поверхности цилиндрического пояска расположены выпирающие вовнутрь крышки замковые элементы, а нижняя часть кольцевого бортика выполнена в виде юбочки в форме усеченного конуса, соединенного малым основанием с нижней частью цилиндрического пояска, при этом в состав ложемента крышки введена дополнительная глухая ниша эллиптической в плане формы, выполненная перпендикулярно основной нише и имеющая с ней одинаковую глубину, а дно крестообразного ложемента является стопирующим элементом крышки.
Указанное выполнение заявляемой пластиковой крышки позволяет решить сразу несколько задач.
Во-первых, создать плоскую верхнюю поверхность, на которую технологически просто наклеивать стикер.
Во-вторых, наличие плоской верхней поверхности и плоского дна крестообразного ложемента, занимающего значительную часть нижней поверхности пластиковой крышки и выступающего в качестве стопирующего элемента, позволяет устойчиво стопировать пластиковые крышки, т.е. укладывать крышки в стопку параллельными рядами без качания друг относительно друга.
В-третьих, наличие на кольцевом пояске цилиндрической средней части, торцевая поверхность которого параллельна верхней поверхности крышки, позволяет использовать указанную торцевую поверхность в качестве центрирующего элемента при стопировании полностью готовых крышек, т.е. крышек, укомплектованных ложечками, за счет чего каждая верхняя крышка, опускаясь на нижнюю, занимает свое положение строго по центру стопки крышек.
В-четвертых, выполнение кольцевого бортика в виде трех последовательно расположенных частей различного профиля направлено на обеспечение надежного стопирования крышек на стадии их производства, а именно, до наклейки стакера. При этом каждая часть выполняет свою строго заданную функцию - верхний усеченный конус обеспечивает общую пространственную ориентацию верхней крышки относительно нижней, средний цилиндрический поясок с центрирующим элементом центрирует крышку относительно центра стопки крышек, а нижняя часть кольцевого бортика в виде юбочки является базовой поверхностью для центровки верхней крышки на торцевую поверхность цилиндрического пояска нижней крышки.
Целесообразно для удобства потребителя при вытаскивании ложечки из ложемента, ширину дополнительной глухой ниши ложемента выполнить достаточной для захвата ложечки двумя пальцами руки.
Выгодно для удобства потребления продукта, в качестве ложечки использовать для контейнеров большего диаметра цельную ложечку, либо для контейнеров меньшего диаметра - складную ложечку.
Перспективно для обеспечения различных усилий при зацеплении крышки с верхней кромкой контейнера выполнить замковые элементы, расположенные на боковой поверхности цилиндрической части кольцевого бортика, различной формы. Так, например, для небольших усилий открытия и закрытия достаточно выполнить их в форме горизонтально расположенных полуцилиндров (т.е. в качестве замкового элемента использована половинка разрезанного надвое вдоль продольной оси цилиндра), для крышек со средним усилием - выполнить их в форме полусфер (т.е. в качестве замкового элемента использована половинка разрезанной надвое по диаметру сферы), а для повышенных усилий, выполнить замковые элементы в форме перевернутых полуконусов (т.е. в качестве замкового элемента использована половинка разрезанного надвое вдоль вертикальной оси конуса).
Заявляемая пластиковая крышка позволяет создать простое в изготовлении изделие с плоской верхней поверхностью и крестообразным ложементом, закрытым сверху защитным стакером, в котором сохраняется гигиеничность расположенной внутри ложечки и имеется возможность потребителю ее безопасно и удобно достать для потребления продукта из контейнера, закрытого заявляемой крышкой, при этом благодаря крестообразному ложементу, дно которого выполняет функцию стопирующего элемента, а также наличию центрирующего элемента на кольцевом бортике, крышка отлично стопируется параллельно и без качания, что очень важно при укупорке контейнеров крышками на фасовочном автомате, таким образом, совокупность перечисленных признаков заявляемой крышки позволяет создать принципиально новое изделие, которое не имеет аналогов среди известных пластиковых крышек, укомплектованных ложечками, а значит, соответствует критерию «изобретательский уровень».
Суть заявляемого технического решения поясняется рисунками, приведенными на фиг.  1-8.
На фиг.  1 представлен вариант заявляемой пластиковой крышки с крестообразным ложементом для укладки цельной пластиковой ложечки, включающий: верхнюю поверхность крышки 1 для наклейки стикера; крестообразный ложемент 2, отформованный в верхней поверхности крышки в виде двух перпендикулярно пересекающихся и эллиптических в плане полостей, при этом большая полость 3 предназначена для укладки цельной ложечки, а меньшая полость 4 - для захвата ложечки двумя пальцами руки; верхнюю часть 5 кольцевого бортика в форме усеченного конуса, соединяющуюся с его средней частью 6 в форме цилиндра, торцевая поверхность 7 которого выполняет функцию центрирующего элемента, а его боковая поверхность снабжена замковыми элементами 8 в форме полусферы; нижнюю часть 9 кольцевого бортика в форме усеченного конуса (захватной юбочки).
На фиг.  2 представлен рисунок контейнера с заявляемой пластиковой крышкой (стакер, укупоривающий ложечку, условно показан прозрачным), включающий: пластиковый контейнер 10; пластиковую цельную ложечку 11; укупоривающий ложечку стакер 12 с линией перфорации 13 и отрывным язычком 14.
На фиг.  3 представлен рисунок контейнера с заявляемой пластиковой крышкой с частично оторванным по линии перфорации отрывным язычком стакера.
На фиг.  4 представлен поперечный разрез заявляемой пластиковой крышки вместе с цельной пластиковой ложечкой, где: 15 - стопирующий элемент крышки, в качестве которого выступает дно крестообразного ложемента.
На фиг.  5 и 6 представлен поперечный разрез двух стопируемых пластиковых крышек вместе со стакерами и пластиковыми ложечками (замковые элементы условно не показаны). На фиг.  6 представлен Вид А - увеличенный боковой фрагмент двух стопируемых пластиковых крышек, поясняющий принцип их спопирования: позиции с индексами а) относятся к нижней крышке, а с индексами б) - к верхней.
На фиг.  7 представлен вариант заявляемой пластиковой крышки с крестообразным ложементом для укладки складной пластиковой ложечки, включающий: верхнюю поверхность крышки 16 для наклейки стикера; крестообразный ложемент 17, отформованный в верхней поверхности крышки в виде двух перпендикулярно пересекающихся и эллиптических в плане полостей, при этом большая полость 18 предназначена для укладки складной ложечки, а меньшая полость 19 - для захвата ложечки двумя пальцами руки; верхнюю часть 20 кольцевого бортика в форме усеченного конуса, соединяющуюся со средней частью 21 в форме цилиндра, торцевая поверхность 22 которого выполняет функцию центрирующего элемента, а его боковая поверхность снабжена замковыми элементами 23 в форме горизонтально расположенных полуцилиндров; нижнюю часть 24 кольцевого бортика в форме усеченного конуса (захватной юбочки).
На фиг.  8 представлен рисунок контейнера с заявляемой пластиковой крышкой (стикер, укупоривающий ложечку, условно показан прозрачным), включающий: пластиковый контейнер 25; пластиковую складную ложечку 26; укупоривающий ложечку стикер 27 с линией перфорации 28 и отрывным язычком 29.
На фиг.  9 представлен вариант заявляемой пластиковой крышки с крестообразным ложементом для укладки цельной пластиковой ложечки, включающий: верхнюю поверхность крышки 30 для наклейки стакера; крестообразный ложемент 31, отформованный в верхней поверхности крышки в виде двух перпендикулярно пересекающихся и эллиптических в плане полостей, при этом большая полость 32 предназначена для укладки цельной ложечки, а меньшая полость 33 - для захвата ложечки двумя пальцами руки; верхнюю часть 34 кольцевого бортика в форме усеченного конуса, соединяющуюся со средней частью 35 в форме цилиндра, торцевая поверхность 36 которого выполняет функцию центрирующего элемента, а его боковая поверхность снабжена замковыми элементами 37 в форме перевернутых полуконусов; нижнюю часть 38 кольцевого бортика в форме усеченного конуса (захватной юбочки).
Заявляемую пластиковую крышку (см. фиг.  1-3) используют следующим образом. Потребитель, взяв в руки контейнер 10 (см. фиг.  3), тянет за отрывной язычок 14, который отрывается по линии перфорации 13 стикера 12, покрывающего верхнюю поверхность пластиковой крышки 1 (см. фиг.  1). Перед потребителем открывается крестообразный ложемент 2 с полостями 3 и 4. В полости 3 лежит цельная пластиковая ложечка 11 (см. фиг.  2), а полость 4 предназначена для того, чтобы потребитель, соблюдая правила гигиены, двумя пальцами руки мог легко и удобно взять ложечку 11. Далее, потребитель, удерживая двумя пальцами ложечку, свободными пальцами руки захватывает нижнюю часть 9 кольцевого бортика, и преодолевая усилия замковых элементов 8 о края контейнера 10, снимает пластиковую крышку и может с помощью ложечки 11 употреблять из контейнера 10, упакованный в нем продукт.
Аналогичным образом используют заявляемую пластиковую крышку, представленную на фиг.  7 и фиг.  8. Единственным отличием от выше описанного варианта является то, в контейнер меньшего диаметра 25, помещают складную пластиковую ложечку 26, которую необходимо перед употреблением продукта привести в рабочее состояние, т.е. раскрыть.
Для отработки технологии изготовления заявляемой пластиковой крышки и ложечки к ней была использована пищевая пластмасса полиэтилентерефталат для крышки и для ложечки, как в цельном варианте ее исполнения, так и в складном. Прочность крышки была проверена на натурных испытаниях и полностью подтвердила свои преимущества перед прототипом.
Оптимальным технологическим способом изготовления крышки можно считать метод термоформования, что позволяет при высокой производительности иметь очень малое количество бракованных изделий (не более 0,5%).
В качестве материала стикера может использоваться как самоклеющаяся бумага, так и более прочные материалы, типа фольги или ориентированного полипропилена. Даже в случае использовании бумаги, заявляемая крышка позволяет устанавливать в стопку до 4-5 контейнеров.
Если в качестве контейнера используется стандартный круглый контейнер для молочной продукции с посадочным диаметром под крышку 95 мм, то возможно использовать цельную пластиковую ложечку длиной 70-75 мм.
В случае применения в качестве контейнера стандартного круглого контейнера для молочной продукции с посадочным диаметром под крышку 68 мм, то целесообразно использовать складную пластиковую ложечку, которая имеет длину 49 мм в сложенном виде и 85 мм - в разложенном состоянии.