УПАКОВКА ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
FOOD PRODUCT PACKAGE AND METHOD OF ITS PRODUCTION

Изобретение относится к пищевой промышленности, а более конкретно к упаковкам для пищевых продуктов, которые перед употреблением необходимо нагреть или охладить до требуемой температуры.
Из уровня техники известна упаковка для пищевых продуктов, содержащая размещенный внутри внешнего съемного кожуха корпус, выполненный в виде полого цилиндра со ступенчатой образующей, герметичную емкость для хранимого пищевого продукта, термический модуль, выполненный в виде полого стакана с размещенными в нем реагентом в твердом состоянии и замкнутой камерой из эластичного материала, заполненной реагентом в жидком состоянии, а также прокалывающий элемент активатора, при этом термический модуль размещен внутри имеющей меньший диаметр нижней части корпуса с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с упором в виде буртика, выполненного на внутренней поверхности нижней части корпуса заподлицо с его нижним торцом. Емкость для хранимого пищевого продукта размещена внутри имеющей больший диаметр верхней части корпуса, а прокалывающий элемент выполнен в виде стержня треугольного сечения, расположенного между емкостью для хранимого пищевого продукта и термическим модулем (см. заявку на изобретение FR - А1 - №2658061, 1991).
Согласно описанному в этой же заявке способу, изготовление известной упаковки для пищевых продуктов включает операции, связанные с изготовлением отдельно каждой детали, а именно: кожуха, корпуса, термического модуля, прокалывающего элемента и герметичной емкости с хранимым пищевым продуктом, с последующим последовательным размещением их в кожухе.
Эта упаковка для пищевых продуктов имеет следующие недостатки, а именно: ограниченные функциональные возможности и неудобство пользования. Действительно, известная упаковка для пищевых продуктов позволяет хранить и нагревать перед употреблением только один вид пищевого продукта. Использование же для каждого вида употребляемых одновременно пищевых продуктов, а также для столовых принадлежностей отдельной упаковки создает неудобства для пользователя. Кроме того, дополнительные неудобства, возникающие при использовании известной упаковки, обусловлены частичным выходом продуктов реакции наружу вследствие негерметичности термического модуля. Следствием же наличия в известной упаковке достаточно большого числа деталей приводит (за счет многооперационности) к увеличению трудозатрат при ее изготовлении.
Известна также упаковка для пищевых продуктов, взятая в качестве прототипа и содержащая нижнюю секцию из емкостей с общей плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости и по периметру внешней поверхности боковой стенки нижней секции заподлицо с ее верхним торцом, вставленную в нижнюю секцию верхнюю секцию из емкостей с расположенной по периметру внешней поверхности боковой стенки каждой из ее емкостей и заподлицо с их верхним торцом общей плоской отбортовки, края которой по периметру верхней секции выполнены отогнутыми под прямым углом вниз и снабжены обращенными внутрь фиксирующими элементами, взаимодействующими с нижней поверхностью отбортовки нижней секции, а также съемную крышку, которая выполнена с боковыми стенками, взаимодействующими с отогнутыми под прямым углом вниз краями общей плоской отбортовки верхней секции, и с фиксирующими элементами, взаимодействующими с ответными им фиксирующими элементами, выполненными на расположенных между емкостями участках общей плоской отбортовки верхней секции. Нижняя секция включает одну основную емкость и одну дополнительную емкость, а верхняя секция включает емкости первого типа, предназначенные для размещения в них пищевых продуктов, которые перед употреблением необходимо нагреть или охладить до требуемой температуры, и емкости второго типа, предназначенные для размещения в них пищевых продуктов, употребляемых одновременно с пищевыми продуктами, размещенными в емкостях первого типа, но не требующих предварительного нагрева или охлаждения перед употреблением, при этом емкости первого типа размещены в полости основной емкости нижней секции с образованием между их днищами и днищем основной емкости отсека для размещения в нем термического модуля с активатором в виде гибкой тяги, один конец которой связан с клапаном, расположенным между камерами термического модуля соответственно с реагентом в твердом и реагентом в жидком состоянии, а другой конец гибкой тяги через боковую стенку основной емкости нижней секции выведен наружу, емкости второго типа верхней секции размещены в полости дополнительной емкости нижней секции (см. заявку на изобретение PCT/W0 - A1 - №2240, 1989).
Там же описан способ изготовления упаковки для пищевых продуктов, при котором изготавливают термический модуль с активатором, термоформовкой изготавливают нижнюю секцию емкостей с общей плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости по ее периметру, а также верхнюю секцию емкостей с общей отбортовкой, расположенной по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой емкости, верхней секции емкостей размешают в нижней секции емкостей термический модуль с реагентами в твердом и жидком состояниях, выводят наружу свободный конец гибкой тяги его активатора, а затем в нижнюю секцию емкостей вставляют верхнюю секцию емкостей и закрывают ее крышкой.
Основной недостаток прототипа заключается в том, что используемый в нем термический модуль имеет сложную конструкцию. Выполнение же его активатора в виде гибкой тяги приводит (вследствие негерметичности его вывода из реакционной камеры активатора и из нижней секции емкостей) к выходу вредных продуктов экзотермической химической реакции наружу, что создает неудобство при эксплуатации упаковки. Кроме того, используемое в прототипе соединение нижней и верхней секций емкостей с помощью фиксирующих элементов не позволяет выполнить обе секции в виде одной детали, а следовательно, упростить способ изготовления упаковки.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по повышению эксплуатационных параметров упаковки для пищевых продуктов путем обеспечения герметичности как реакционной камеры, так и емкостей верхней секции, при одновременном упрощении как конструкции упаковки, так и способа ее изготовления, а также обеспечении защиты от случайного инициирования экзотермической химической реакции при транспортировке и хранении упаковки.
Поставленная задача решена тем, что в упаковке для пищевых продуктов, содержащей нижнюю секцию из, по крайней мере, первой основной емкости, верхнюю секцию из, по крайней мере, одной емкости первого типа, предназначенной для размещения в ней пищевого продукта, который перед употреблением необходимо нагреть или охладить до требуемой температуры, замкнутую камеру из эластичного материала с реагентом в жидком состоянии, и крышку, при этом верхняя секция выполнена с плоской отбортовкой, расположенной по периметру внешней поверхности боковой стенки емкости первого типа и заподлицо с ее верхним торцом, а емкость первого типа размещена в полости первой основной емкости нижней секции с образованием между своим днищем и днищем первой основной емкости нижней секции отсека для размещения в нем реагента в твердом состоянии, согласно изобретению, нижняя секция содержит также вторую: основную емкость меньшего объема, которая совместно с первой основной емкостью образует первую пару сообщающихся между собой основных емкостей с общей плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой основной емкости, при этом нижняя часть второй основной емкости выполнена с наклоном в направлении к соответствующей ей первой основной емкости так, что максимальная высота боковой стенки второй основной емкости не превышает высоты боковой стенки соответствующей ей первой основной емкости, а замкнутая камера из эластичного материала с реагентом в жидком состоянии размещена во второй основной емкости, верхняя стенка которой выполнена прогибающейся при приложении к ее центральному участку пользователем внешней нагрузки и за одно целое с плоской отбортовкой верхней секции, причем центральный участок верхней стенки второй основной емкости выполнен вогнутым, а ее периферийный участок и отбортовка верхней секции расположены в одной плоскости, сверху общей плоской отбортовки основных емкостей нижней секции расположены и герметично соединены с ней выполненные за одно целое и имеющие соответствующие упомянутой выше общей плоской отбортовки первой пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции конфигурацию и размеры плоская отбортовка верхней секции и верхняя стенка второй основной емкости, а крышка расположена сверху верхней секции с образованием полости между вогнутым центральным участком верхней стенки второй основной емкости и крышкой, которая герметично соединена с верхней секцией по всей длине плоской отбортовки верхней секции и по всей длине периферийного участка, выполненной за одно целое с ней верхней стенки второй основной емкости.
Кроме того, поставленная задача решена тем, что:
- упаковка дополнительно содержит, по крайней мере, вторую пару сообщающихся между собой основных емкостей о реагентами в жидком и твердом состояниях, а также с общей для всех емкостей нижней секции плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой емкости нижней секции, при этом верхняя секция выполнена с числом емкостей первого типа, которое не меньше числа пар сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции, а в полости первой основной емкости каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей размещена, по крайней мере, одна емкость первого типа верхней секции;
- емкости первого типа выполнены с общей для всех емкостей верхней секции отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой емкости верхней секции, а также за одно целое с верхней стенкой второй основной емкости каждой пары основных емкостей нижней секции;
- верхняя секция выполнена в виде соответствующей каждой паре сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции верхней субсекции, при этом каждая верхняя субсекция выполнена из, по крайней мере, одной емкости первого типа с отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом ее боковой стенки, а также за одно целое с верхней стенкой второй основной емкости, соответствующей этой верхней субсекции пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции;
- верхние субсекции и нижняя секция выполнены за одно целое, при этом каждая верхняя субсекция сопряжена с нижней секцией с образованием линии перегиба на 180° соответствующей верхней субсекции относительно нижней секции, а линия перегиба расположена между периферийным участком верхней стенки второй основной емкости, соответствующей этой верхней субсекции пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции, и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки упомянутой выше второй основной емкости, являющимся частью общей плоской отбортовки нижней секции;
- вторая основная емкость каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей сообщается с соответствующей ей первой основной емкостью по всей высоте обращенного к первой основной емкости участка ее боковой стенки;
- верхняя и нижняя секции выполнены за одно целое и сопряжены между собой с образованием линии перегиба на 180° верхней секции относительно нижней секции;
- линия перегиба на 180° расположена между периферийным участком верхней стенки второй основной емкости и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки той же второй основной емкости, являющимся частью общей плоской отбортовки нижней секции;
- что линия перегиба на 180° расположена посередине длины плоской перемычки, соединяющей верхнюю и нижнюю секции, которая выполнена между периферийным участком верхней стенки второй основной емкости и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки той же второй основной емкости, являющимся частью общей плоской отбортовки нижней секции;
- верхняя секция содержит, по крайней мере, одну емкость второго типа, предназначенную для размещения в ней пищевых продуктов, употребляемых одновременно с пищевыми продуктами, размещенными в емкости первого типа, но не требующих предварительного нагрева или охлаждения, или для размещения в ней столовых принадлежностей, при этом емкости первого и второго типа выполнены с общей плоской отбортовкой, расположенной по периметру внешней поверхности боковой стенки каждой емкости верхней секции и заподлицо с их верхними торцами;
- верхняя и нижняя секции выполнены за одно целое и сопряжены между собой с образованием линии перегиба на 180° верхней секции относительно нижней секции;
- нижняя секция содержит, по крайней мере, одну дополнительную емкость, основные и дополнительные емкости нижней секции выполнены с общей плоской отбортовкой, расположенной по периметру внешней поверхности боковой стенки каждой емкости нижней секции и заподлицо с их верхних торцов, при этом в полости каждой дополнительной емкости размещены соответствующие ей емкости второго типа верхней секции, а соответствующие емкостям второго типа участки общей плоской отбортовки верхней секции расположены сверху и герметично соединены с соответствующими им участками отбортовки дополнительных емкостей, которые являются частью общей плоской отбортовки нижней секции;
- верхняя и нижняя секции выполнены за одно целое и сопряжены между собой с образованием линии перегиба на 180° верхней секции относительно нижней секции;
- упаковка дополнительно содержит, по крайней мере, вторую пару сообщающихся между собой основных емкостей с общей для всех основных и дополнительных емкостей нижней секции плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой емкости нижней секции, при этом верхняя секция выполнена с числом емкостей первого типа, которое не меньше числа соответствующих им пар сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции, а также с числом емкостей второго типа, которое не меньше числа соответствующих им дополнительных емкостей нижней секции;
- верхняя секция выполнена в виде соответствующей каждой паре сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции верхней субсекции, при этом каждая верхняя субсекция выполнена за одно целое с нижней секцией, а каждая верхняя субсекция сопряжена с нижней секцией с образованием линии перегиба на 180° соответствующей верхней субсекции относительно нижней секции, причем каждая линия перегиба расположена между периферийным участком верхней стенки второй основной емкости, соответствующей этой верхней субсекции пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции, и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки упомянутой выше второй основной емкости, являющимся частью общей плоской отбортовки нижней секции;
- отбортовка верхней секции и периферийный участок верхней стенки второй основной емкости каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей герметично соединены с отбортовкой нижней секции с помощью термошва.
С точки зрения способа, поставленная задача решена тем, что в способе изготовления упаковки для пищевых продуктов, при котором термоформовкой изготавливают нижнюю секцию емкостей, а также верхнюю секцию емкостей с общей плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой емкости верхней секции, размещают в нижней секции емкостей реагенты в твердом и жидком состояниях, в нижнюю секцию емкостей вставляют верхнюю секцию емкостей и закрывают ее крышкой, согласно изобретению, обе секции емкостей изготавливают в виде единой детали из заготовки, выполненной из листового термоформуемого материала, при этом емкости нижней секции изготавливают с общей плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой емкости нижней секции, путем термоформовки в одном направлении относительно плоскости заготовки из термоформуемого материала, а емкости верхней секции и выполненная за одно целое с их общей плоской отбортовкой и имеющая вогнутый центральный участок верхняя стенка каждой емкости нижней секции, предназначенной для размещения в ней замкнутой камеры с реагентом в жидком состоянии, изготавливают путем термоформовки в противоположном направлении относительно плоскости той же заготовки из термоформуемого материала, а после размещения в нижней секции емкостей реагентов в твердом и жидком состояниях верхнюю секцию емкостей вставляют в нижнюю секцию емкостей путем перегибания полученной термоформовкой детали по линии перегиба на 180°, а после наложения друг на друга и совмещения краев общей плоской отбортовки нижней секции емкостей с соответствующими им краями общей плоской отбортовки верхней секции емкостей и краями верхней стенки каждой емкости нижней секции емкостей, предназначенной для размещения в ней замкнутой камеры с реагентом в жидком состоянии, осуществляют герметичное соединение верхней секции с нижней секцией по всей длине мест взаимного контактирования их общих плоских отбортовок, а также мест контактирования участков отбортовки нижней секции с периферийными участками упомянутых выше верхних стенок, затем сверху верхней секции емкостей размещают крышку и герметично соединяют ее с ней по всей длине общей плоской отбортовки верхней секции и по всей длине периферийного участка, выполненных за одно целое с ней упомянутых выше верхних стенок.
Кроме того, поставленная задача решена тем, что
- линию перегиба на 180° формируют между периферийным участком верхней стенки каждой емкости нижней секции емкостей, предназначенной для размещения в ней замкнутой камеры с реагентом в жидком состоянии, и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки упомянутой выше емкости нижней секции емкостей, являющимся частью общей плоской отбортовки нижней секции емкостей;
- линию перегиба на 180° формируют посередине длины плоской перемычки, соединяющей нижнюю и верхнюю секции емкостей, при этом плоскую перемычку формируют между периферийным участком верхней стенки емкости нижней секции емкостей, предназначенной для размещения в ней замкнутой камеры с реагентом в жидком состоянии, и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки упомянутой выше емкости нижней секции емкостей, являющимся частью общей плоской отбортовкой нижней секции емкостей.
Преимущество предложенной упаковки для пищевых продуктов перед прототипом заключается в следующем. Выполнение нижней секции из, по крайней мере, одной пары сообщающихся между собой основных емкостей различного объема с общей плоской отбортовкой, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой основной емкости, выполнение нижней части второй основной емкости с наклоном в направлении к соответствующей ей первой основной емкости так, что максимальная высота боковой стенки второй основной емкости (имеющей меньший объем) не превышает высоты боковой стенки первой основной емкости, а также выполнение верхней стенки второй основной емкости, прогибающейся при приложении к ее центральному участку пользователем внешней нагрузки и за одно целое с плоской отбортовкой верхней секции, а также с вогнутым центральным участком и с расположенным в одной плоскости с плоской отбортовкой верхней секции периферийным участком, позволяет обеспечить простую и надежную герметизацию реакционной камеры (а именно полости между днищем первой основной емкости нижней секции и днищем расположенной в ней емкости первого типа верхней секции, а также сообщающейся с этой полостью полости второй основной емкости) за счет соединения, например, с помощью термошва, по всей длине общей плоской отбортовки нижней секции емкостей с расположенной на ней плоской отбортовки верхней секции и периферийного участка верхней стенки второй основной емкости, а также выполнение активатора в виде верхней стенки второй основной емкости, прогибающейся при приложении к ее центральному участку внешней нагрузки. Одновременно за счет возможности размещения реагентов в твердом и жидком состояниях соответственно в первой и во второй основных емкостях каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей обеспечивается упрощение конструкции упаковки для пищевых продуктов за счет исключения следующих конструктивных элементов: корпуса термического модуля, замкнутой камеры для реагента в твердом состоянии, а также плоской гибкой тяги, наличие которой исключает возможность надежной герметизации реакционной камеры. Что касается выполнения центрального участка верхней стенки второй основной емкости вогнутым, то этот признак, с одной стороны, обеспечивает удобство для пользователя при инициировании им реакции между реагентами в твердом и жидком состояниях, а с другой стороны, благодаря наличию полости между вогнутым центральным участком верхней стенки второй основной емкости и расположенной сверху верхней секции крышки, уменьшается вероятность случайного инициирования реакции между реагентами при хранении или транспортировке упаковки для пищевых продуктов, поскольку для инициирования упомянутой выше реакции необходимо сначала разрушить участок крышки, расположенный над вогнутым центральным участком верхней стенки второй основной емкости, а затем осуществить силовое воздействие на упомянутую выше верхнюю стенку второй основной емкости.
Остальные преимущества предложенного технического решения станут ясными из дальнейшего описания.
На фиг.1 схематично изображена упаковка для пищевых продуктов, вид сверху, ступенчатый горизонтальный разрез; на фиг.2 - то же, разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - упаковка для пищевых продуктов, продольный разрез; на фиг.4 - то же, вид сверху, частично без крышки; на фиг.5 - упаковка для пищевых продуктов, характеризующаяся другим выполнением верхней секции, продольный разрез; на фиг.6 - то же, вид сверху, частично без крышки; на фиг.7 - упаковка для пищевых продуктов, характеризующаяся выполнением верхней секции из субсекций, продольный разрез; на фиг.8 - то же, вид сверху, частично без крышки; на фиг.9 - верхняя и нижняя секции, выполненные в виде одной детали; на фиг.10 - то же, с перемычкой между секциями; на фиг.11 - перемычка с отверстиями; на фиг.12 - верхняя и нижняя секции, выполненные в виде одной детали:; на фиг.13 - 15 - упаковка для пищевых продуктов, продольный разрез; на фиг.16 - то же, вид сбоку; на фиг.17 - то же, вид сверху, без крышки; на фиг.18 - заготовка из листового термоформуемого материала; на фиг.19 - деталь, полученная после термоформовки во взаимно противоположных направлениях, продольный разрез; на фиг.20 - то же, после размещения в основных емкостях нижней секции реагентов в твердом и жидком состоянии; на фиг.21 схематично показан процесс размещения емкостей верхней секции в соответствующие им емкости нижней секции, продольный разрез (промежуточное положение верхней секции показано прерывистой линией); фиг.22 - собранная упаковка для пищевых продуктов предложенным способом (случай с одной парой сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции), вид сбоку.
Упаковка для пищевых продуктов содержит нижнюю секцию 1, которая включает первую основную емкость 2 и вторую основную емкость 3 меньшего объема. Основные емкости 2 и 3 выполнены сообщающимися между собой, например, через одно или несколько отверстий, которые выполнены в разделяющей основные емкости друг от друга стенке и расположены вблизи линии пересечения ее с нижней частью второй основной емкости. В простейшем случае осуществления изобретения вторая основная емкость 3 сообщается с первой основной емкостью 2 по всей высоте обращенного к первой основной емкости 2 участка ее боковой стенки (фиг.1 и 2). Упомянутая выше пара сообщающихся между собой основных емкостей 2 и 3 выполнена с общей плоской отбортовкой 4, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой основной емкости 2 и 3. Нижняя часть второй основной емкости 3 выполнена с наклоном в направлении к соответствующей ей первой основной емкости 2. Предпочтительно нижняя часть второй основной емкости имеет форму плоского днища 5, расположенного под углом α=30-60° к горизонтальной плоскости (фиг.2). Однако нижняя часть второй основной емкости 3 может иметь и другую форму, например конического или цилиндрического желоба (фиг.3). Однако при любом выполнении нижней части второй основной емкости 3 максимальная высота ее боковой стенки не превышает высоты боковой стенки соответствующей ей первой основной емкости 2. Кроме того, упаковка для пищевых продуктов содержит верхнюю секцию, которая выполнена в виде, по крайней мере, одной емкости 6 первого типа (фиг.1 и 2), предназначенной для размещения в ней пищевого продукта, который перед употреблением необходимо нагреть или охладить до требуемой температуры. Верхняя секция выполнена с плоской отбортовкой 7, расположенной по периметру внешней поверхности боковой стенки емкости 6 и заподлицо с ее верхним торцом. Отбортовка 7 выполнена за одно целое с верхней стенкой 8 второй основной емкости 3, при этом центральный участок 9 верхней стенки 8 второй основной емкости 3 выполнен вогнутым, а периферийный участок верхней стенки 8 и отбортовка 7 верхней секции расположены в одной плоскости и имеют конфигурацию и размеры, соответствующие (предпочтительно одни и те же) общей плоской отбортовки 4 сообщающихся между собой основных емкостей 2 и 3 нижней секции. Емкость 6 первого типа верхней секции размещена в полости первой основной емкости 2 нижней секции 1 с образованием между днищем 10 первой основной емкости 2 и своим днищем 11 отсека, в котором размещен реагент 12 в твердом состоянии, а отбортовка 7 верхней секции и периферийный участок верхней стенки 6 расположены сверху (имеющей, как отмечалось выше, предпочтительно те же конфигурацию и размеры) общей плоской отбортовки 4 и герметично соединены с ней (например, с помощью термошва) по всей длине периферийного участка верхней стенки 8 и по всей длине выполненной за одно целое с ним отбортовки 7.
В полости второй основной емкости 3 нижней секции размещена замкнутая камера 13, выполненная из эластичного материала, например, резины, с реагентом 14 в жидком состоянии. При этом в большинстве практически важных случаев в качестве реагента 14 в жидком состоянии используется вода. Верхняя стенка 8 второй основной емкости 3 выполнена прогибающейся при приложении к ней пользователем внешней нагрузки, а замкнутая камера 13 с реагентом 14 в жидком состоянии и вторая основная емкость 3 выполнены с размерами, обеспечивающими возможность восприятия замкнутой камерой 13 внешней нагрузки при прогибании верхней стенки 8 второй основной емкости 3 с последующим разрушением выполненной из эластичного материала стенки замкнутой камеры 13 при ее сжатии в результате взаимодействия ее с внутренней поверхностью вогнутого центрального участка 9 верхней стенки 8 второй основной емкости 3 вследствие повышения давления реагента 14 в жидком состоянии, который находится внутри замкнутой камеры 13. Здесь необходимо отметить, что в представленном на чертежах предпочтительном случае выполнения каждой пары основных емкостей (а именно сообщающимися между собой по всей высоте расположенного между ними участка их боковых стенок) емкость 6 первого типа верхней секции выполнена с обеспечением зазора между ее боковой стенкой и боковой стенкой первой основной емкости 2, обеспечивающим беспрепятственное поступление реагента 14 в жидком состоянии в первую основную емкость 2 и увеличение объема полости для замкнутой камеры 13 не более чем на пять процентов.
Для более эффективного восприятия стенкой замкнутой камеры 13 внешней нагрузки при прогибании верхней стенки 8 на внутренней поверхности ее вогнутого центрального участка 9 может быть установлен, по крайней мере, один прокалывающий элемент 15 (фиг.3). В этом случае замкнутая камера 13 выполнена из способного к прокалыванию эластичного материала (резины).
Упаковка для пищевых продуктов содержит также крышку 16, выполненную, например, из пищевой фольги. Крышка 16 расположена сверху верхней секции с образованием полости 17 между ней и вогнутым центральным участком 9 верхней стенки 8 второй основной емкости 3. Крышка 16 герметично соединена с верхней секцией по всей длине плоской отбортовки 7 и по всей длине периферийного участка выполненной за одно целое с отбортовкой 7 верхней стенки 8 второй основной емкости 3, например, с помощью термошва (не показан).
При необходимости нагрева одновременно употребляемых пользователем пищевых продуктов (например, мяса и гарнира) до различной температуры нижняя секция 1 упаковки для пищевых продуктов содержит, по крайней мере, две пары сообщающихся между собой основных емкостей, а именно: 2' и 3', а также 2'' и 3'' (фиг.3-8), с реагентом 12 в твердом, состоянии, размещенным в первых основных емкостях 2' и 2'' каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей, и с замкнутыми камерами 13 с реагентом в жидком состоянии, которые по одной размещены в каждой второй основной емкости 3' и 3''. Упомянутые выше две пары сообщающихся между собой основных емкостей 2', 3' и 2'', 3'' выполнены с общей плоской отбортовкой 4', расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой основной емкости 2', 3' и 2'', 3'' нижней секции. Верхняя секция выполнена с числом емкостей первого типа, которое не меньше числа пар сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции 1. Иными словами, в полости первой основной емкости каждой пары сообщающихся между собой емкостей размещена, по крайней мере, одна емкость первого типа верхней секции, а именно: одна емкость 6' первого типа в первой основной емкости 2' и две емкости 6' и 6''' первого типа в первой основной емкости 2'' (фиг.3-8). В представленном на фиг.3 и 4 случае выполнения упаковки для пищевых продуктов емкости 6', 6'' и 6''' первого типа выполнены с общей для всех емкостей первого типа верхней секции отбортовкой 7', расположенной в одной плоскости и заподлицо с верхним торцом боковой стенки каждой емкости первого типа верхней секции, а также за одно целое с верхней стенкой 8' второй основной емкости 3' первой пары сообщающихся между собой основных емкостей 2' и 3' и верхней стенкой 8'' второй основной емкости 3" второй пары сообщающихся между собой основных емкостей 2'' и 3''. Аналогично тому, как описано выше, крышка 16 расположена сверху верхней секции с образованием полостей 17 между ней и вогнутыми центральными участками 9' и 9'' соответственно верхней стенки 8' и 8'' вторых основных емкостей 3' и 3''. Крышка 16 герметично соединена с верхней секцией по всей длине плоской отбортовки 7' и по всей длине периферийных участков верхней стенки 8' и верхней стенки 8''. Для исключения при транспортировке возможности перемешивания пищевых продуктов, находящихся в различных емкостях 6'', 6'' и 6''' первого типа, крышка 16 дополнительно соединена с участками отбортовки 7', расположенными между емкостями 6'', 6'' и 6''' первого типа.
В представленном же на фиг.5 и 6 случае выполнения упаковки для пищевых продуктов верхняя секция выполнена в виде соответствующей каждой паре сообщающихся между собой основных емкостей (2' и 3'; 2'' и 3'') нижней секции 1 верхней субсекции. Каждая верхняя субсекция выполнена из, по крайней мере, одной емкости первого типа с отбортовкой, расположенной по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцом ее боковой стенки, а также за одно целое с верхней стенкой второй основной емкости, соответствующей этой верхней субсекции пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции 1. Так первой паре сообщающихся между собой основных емкостей 2' и 3' соответствует первая верхняя субсекция из емкости 6' первого типа с плоской отбортовкой 7'', которая выполнена за одно целое с верхней стенкой 8' второй основной емкости 3'. Второй паре сообщающихся между собой основных емкостей 2'' и 3'' соответствует вторая верхняя субсекция из емкостей 6'' и 6''' первого типа с общей плоской отбортовкой 7''', которая выполнена за одно целое с верхней стенкой 8'' второй основной емкости 3''. В этом случае выполнения упаковки для пищевых продуктов крышка 16 герметично соединена с первой верхней субсекцией по всей длине плоской отбортовки 7" и по всей длине периферийного участке верхней стенки 8', а также со второй верхней субсекцией по всей длине ее общей плоской отбортовки 7''' и по всей длине периферийного участка верхней стенки 8''. В предпочтительном случае, с точки зрения упрощения способа изготовления, верхние субсекции и нижняя секция 1 упаковки для пищевых продуктов выполнены за одно целое, при этом каждая верхняя субсекция сопряжена с нижней секцией 1 с образованием соответственно линий 18 и 18' перегиба на 180° соответствующей верхней субсекции относительно, общей нижней секции 1. Так линия 18 перегиба на 180° расположена между периферийным участком верхней стенки 8' второй основной емкости 3' и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки второй основной емкости 3', являющимся частью общей плоской отбортовки 4 нижней секции 1, а линия 18' перегиба на 180° расположена между периферийным участком верхней стенки 8'' второй основной емкости 3'' и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки второй основной емкости 3'', являющимся частью общей плоской отбортовки 4 нижней секции 1. Иными словами, каждая линия перегибе расположена между периферийным участком верхней стенки второй основной емкости, соответствующей этой верхней субсекции пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции, и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки упомянутой выше второй основной емкости, являющимся частью общей плоской отбортовки нижней секции.
Аналогично в упаковке для пищевых продуктов с одной парой сообщающихся между собой основных емкостей 2 и 3 (фиг.1 и 2) верхняя и нижняя 1 секции могут быть выполнены за одно целое и сопряжены между собой с образованием линии 18 перегиба на 180° верхней секции относительно нижней секции (фиг.9), при этом линия 18 перегиба на 180° расположена между периферийным участком верхней стенки 8 второй основной емкости 3 и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки той же второй основной емкости 3, который является частью общей плоской отбортовки 4 нижней секции 1.
В предпочтительном, с точки зрения удобства пользования упаковкой для пищевых продуктов, верхняя секция соединена с нижней секцией 1 с помощью плоской перемычки 19, расположенной между периферийными участком верхней стенки 8 второй основной емкости 3 и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки той же второй основной емкости 3, который является частью общей плоской отбортовки 4 нижней секции 1, а линия 18 перегиба на 180° расположена посередине длины перемычки 19 (фиг.10).
В предпочтительном случае осуществления изобретения в перемычке 19 выполнены отверстия 20, расположенные симметрично относительно линии 18 перегиба на 180° и имеющие одинаковую форму и размеры (фиг.11).
В представленных на фиг.12-16 случаях осуществления изобретения верхняя секция упаковки для пищевых продуктов содержит, по крайней мере, одну емкость 21 второго типа, которая предназначена для размещения в ней либо пищевых продуктов, например хлеба, употребляемых одновременно с пищевыми продуктами, размещаемыми в емкостях 6 первого типа, но не требующих предварительного нагрева или охлаждения, либо столовых принадлежностей. Емкости первого 6 и второго 21 типа выполнены с общей плоской отбортовкой 22, расположенной по периметру внешней поверхности боковой стенки каждой емкости верхней секции и заподлицо с их верхними торцами.
В представленном на фиг.14 случае осуществления изобретения нижняя секция 1 упаковки для пищевых продуктов содержит, по крайней мере, одну дополнительную емкость 23 (на фиг.12 показанную прерывистой линией). Основные емкости 2 и 3, а также дополнительная(ые) емкость(и) 23 нижней секции 1 выполнены с общей плоской отбортовкой 24, которая расположена по периметру внешней поверхности боковой стенки каждой емкости 2, 3 и 23 нижней секции 1 и заподлицо с их верхними торцами, при этом в полости дополнительной емкости 23 размещена соответствующая ей емкость 21 второго типа верхней секции. Соответствующие емкостям второго типа участки общей плоской отбортовки 22 верхней секции расположены сверху и герметично соединены (например, термошвом) с соответствующими им участками отбортовки дополнительной емкости 23, которые являются частью общей плоской отбортовки 24 нижней секции. В обоих последних случаях верхняя и нижняя секции могут быть выполнены как за одно целое (фиг.12), так и в виде различных деталей.
В представленных на фиг.15 и 16 случаях осуществления изобретения нижняя секция 1 упаковки для пищевых продуктов содержит, по крайней мере, две пары сообщающихся между собой основных емкостей 2', 3' и 2'', 3'', а также, по крайней мере, одну дополнительную емкость 23 с общей для всех основных и дополнительных емкостей нижней секции 1 плоской отбортовкой 24, расположенной в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо, с верхним торцом боковой стенки каждой емкости нижней секции 1. Верхняя секция (фиг.15) выполнена с числом емкостей первого типа 6' и 6'', которое не меньше числа соответствующих им пар сообщающихся между собой основных емкостей 2', 3' и 2'', 3'' нижней секции 1, а также с числом емкостей 21 второго типа, которое не меньше числа соответствующих им дополнительных емкостей 23 нижней секции 1.
Представленная на фиг.16 упаковка для пищевых продуктов отличается от описанной выше тем, что верхняя секция выполнена в виде соответствующей каждой паре сообщающихся между собой основных емкостей 2', 3' и 2'', 3'' нижней секции 1 верхней субсекции (аналогично тому, как описано выше (фиг.5-8)). Так первой паре сообщающихся между собой основных емкостей 2' и 3' соответствует первая верхняя субсекция из емкости 6' первого типа, емкости 21 второго типа, и общей плоской отбортовки 22', которая выполнена за одно целое с верхней стенкой 8' второй основной емкости 3'. Второй паре сообщающихся между собой основных емкостей 2'' и 3'' соответствует вторая верхняя субсекция из емкости 6'' первого типа с плоской отбортовкой 22'', которая выполнена за одно целое с верхней стенкой 8'' второй основной емкости 3''. В предпочтительном случае, с точки зрения упрощения способа изготовления, каждая верхняя субсекция выполнены за одно целое с нижней секцией 1, а каждая верхняя субсекция сопряжена с нижней секцией 1 с образованием соответственно линий 18 и 18' перегиба на 180° соответствующей верхней субсекции относительно общей нижней секции 1. Каждая линия 18(18') перегиба на 180° расположена между периферийным участком верхней стенки 8'(8'') второй основной емкости 3'(3''), соответствующей этой верхней субсекции пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции 1, и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки упомянутой выше второй основной емкости 3'(3''), который является частью общей плоской отбортовки 24 нижней секции 1.
Упаковка для пищевых продуктов может иметь форму в плане, отличную от прямоугольной (см. например, фиг.17). На фиг.18 позицией 25 обозначена заготовка из листового термоформуемого материала, например, полипропилена (или другого полимерного материала, используемого в пищевой промышленности). На фиг.19 стрелками показаны направления сил, действующих на заготовку 25 при термоформовке верхней и нижней секций, соответственно обозначенные позициями 26 и 27.
Упаковка для пищевых продуктов функционирует следующим образом. В исходном состоянии в емкостях первого типа верхней секции (а именно, в емкости 6 фиг.12, 13 и 14, емкостях 6', 6'' и 6''' фиг.3-8, 15-17) размещены пищевые продукты (не показаны), которые перед употреблением необходимо нагреть или охладить до требуемой температуры. В емкостях второго типа верхней секции (а именно в емкости 21 фиг.13-17) размещены либо пищевые продукты (не показаны), употребляемые одновременно с пищевыми продуктами, размещенными в указанных выше емкостях первого типа, но не требующих предварительного нагрева или охлаждения перед употреблением (например, хлебобулочные изделия, орехи, сухофрукты и т.п.), либо столовые принадлежности. Реагент 14 в жидком состоянии (преимущественно вода) размещен в замкнутой камере 13 из эластичного материала, предпочтительно способного к прокалыванию. Замкнутая камера 13 с реагентом 14 в жидком состоянии размещена во второй основной емкости 3 (фиг.1, 2, 13 и 14), если нижняя секция 1 содержит одну пару сообщающихся между собой основных емкостей, либо в каждой второй основной емкости 3' и 3'' (фиг.3-8, 15-17), если нижняя секция 1 содержит более одной пары сообщающихся между собой основных емкостей. Реагент 12 в твердом состоянии (например, смесь порошков активных металлов - цинка, магния с безводной солью неактивного металла - сульфатом меди) размещен на дне первой основной емкости 2, 2' и 2'' каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции 1.
Контроль исправности упаковки для пищевых продуктов осуществляется визуально, при этом целостность участка крышки 16, который расположен над центральным вогнутым участком 9 верхней стенки 8 второй основной емкости 3 (3', 3'') каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей, свидетельствует о том, что при транспортировке и хранении не произошло случайного инициирования экзотермической или эндотермической химической реакции между находящимися в нижней секции 1 упаковки для пищевых продуктов реагентами в жидком и твердом состояниях. Инициирование экзотермической (эндотермической) химической реакции осуществляется путем приложения пользователем к участку крышки 16, который расположен над центральным вогнутым участком 9 верхней стенки 8 второй основной емкости 3 (фиг.1, 2, 13 и 14) внешней нагрузки. Для обеспечения приложения внешней нагрузки к требуемому участку крышки 16, на ней может быть нанесен указатель, например наклейка. Под действием внешней нагрузки происходит разрушение упомянутого выше участка крышки 16. Это позволяет в дальнейшем пользователем осуществить приложение внешней нагрузки непосредственно к центральному вогнутому участку 9 верхней стенки 8 второй основной емкости 3. При приложении к центральному вогнутому участку 9 верхней стенки 8 второй основной емкости 3 внешней нагрузки происходит прогибание, верхней стенки 8 второй основной емкости 3 и взаимодействие внутренней поверхности ее центрального участка с замкнутой камерой 13 из эластичного материала, поскольку (как уже отмечалось выше) вторая основная емкость 3 (в представленном на чертежах практически важных случаях с полостью, ограниченной частично с одной стороны боковой стенкой емкости 6 первого типа верхней секции) и замкнутая камера 13 выполнены с размерами, обеспечивающими возможность восприятия замкнутой камерой 13 внешней нагрузки при прогибании верхней стенки 8 второй основной емкости 3. В результате имеет место сжатие замкнутой камеры 13 из эластичного материала, а следовательно, повышение давления находящегося в ней реагента 14 в жидком состоянии. При достижении прикладываемой внешней нагрузкой, а следовательно, вызванного ею увеличения давления реагента 14 в жидком состоянии, заданного порогового значения происходит разрушение стенки замкнутой камеры 13. Поскольку нижняя часть второй основной емкости 3 выполнена с наклоном в направлении к соответствующей ей первой основной емкости 2, а максимальная высота боковой стенки второй основной емкости 3 не превышает высоты боковой стенки соответствующей ей первой основной емкости 2, то весь вытекающий из разрушенной замкнутой камеры 13 реагент 14 в жидком состоянии поступает в полость первой основной емкости 2. Происходит перемешивание реагентов 12 и 14. В результате перемешивания реагентов 12 и 14 в зависимости от их конкретного химического состава происходит либо экзотермическая, либо эндотермическая химическая реакция, а следовательно, нагрев или охлаждение находящегося в емкости 6 первого типа пищевого продукта.
Что касается инициирования экзотермической (эндотермической) химической реакции в представленных на фиг.3-8 и 15-17 упаковках для пищевых продуктов, то оно осуществляется для каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей 2', 3' и 2'', 3'' аналогично тому, как описано выше. При этом инициирование экзотермической (эндотермической) химической реакции может осуществляться как одновременно во всех парах сообщающихся между собой основных емкостях, так и последовательно во времени. Здесь нужно отметить, что для более эффективного восприятия стенкой замкнутой камеры 13 прикладываемой пользователем внешней нагрузки на внутренней поверхности центрального участка 9 верхней стенки 8 размещен прокалывающий элемент 15 (фиг.3-8). Иными словами, в этом случае разрушение целостности замкнутой камеры 13 с реагентом 14 в жидком состоянии осуществляется путем прокалывания ее стенки. Это позволяет уменьшить величину прикладываемой пользователем внешней нагрузки для инициирования экзо- или эндотермической химической реакции.
Способ изготовления упаковки для пищевых продуктов осуществляется следующим образом. Из заготовки 25 (фиг.18), выполненной из листового термоформуемого материала, используемого в пищевой промышленности, например полипропилена, методом термоформовки, например вакуумной, во взаимно противоположных направлениях изготавливают в виде единой детали (фиг.19) верхнюю и нижнюю 1 секции упаковки для пищевых продуктов (см. фиг.18 и 19, а также фиг.9-12).
Емкости 2, 3 и 23 (фиг.9-12) нижней секции 1 изготавливают с общей плоской отбортовкой 4 (фиг.9, 10) или 24 (фиг.12), которая расположена в одной плоскости по периметру внешней поверхности и заподлицо с верхним торцем боковой стенки каждой емкости нижней секции 1, путем термоформовки в направлении сверху вниз относительно плоскости заготовки 25 (фиг.19). Емкости 6 (фиг.9 и 10) или емкости 6 и 21 (фиг.12) верхней секции, а также выполненная за одно целое с плоской отбортовкой 7 (фиг.9 и 10) или общей плоской отбортовкой 22 (фиг.12) и имеющая вогнутый центральный участок 9 верхняя стенка 8 второй основной емкости 3 (иными словами емкости, предназначенной для размещения в ней замкнутой камеры 13 с реагентом 14 в жидком состоянии) изготавливают путем термоформовки в направлении снизу вверх относительно плоскости той же заготовки 25. Иными словами, в направлении, противоположном направлению термоформовки, емкостей нижней секции 1, при этом отбортовка 7, периферийный участок верхней стенки 8 второй основной емкости 3 и отбортовка 4 расположены в одной плоскости (фиг.9). Аналогично общая плоская отбортовка 22 верхней секции, периферийный участок верхней стенки 8 второй основной емкости 3 и общая плоская отбортовка 24 нижней секции 1 расположены в одной плоскости. Кроме того, между периферийным участком верхней стенки 8 второй основной емкости 3 нижней секции 1 и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки второй основной емкости 3 нижней секции, который является частью общей плоской отбортовки 4 (фиг.9) или 24 (фиг.12) нижней секции, выполняют линию 18 перегиба на 180°, например, в виде паза. В случае, если упаковка для пищевых продуктов содержит несколько пар сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции 1 (фиг.7, 8 и 16), то линию перегиба на 180° формируют между периферийным участком верхней стенки 8 каждой емкости нижней секции 1, предназначенной для размещения в ней замкнутой камеры 13 с реагентом 14 в жидком состоянии, и соответствующим указанному выше участку участком плоской отбортовки упомянутых выше емкостей.
В другом случае нижнюю и верхнюю секции упаковки для пищевых продуктов выполняют соединенными между собой посредством плоской перемычки 19 (фиг.10 и 11), которую формируют между периферийным участком верхней стенки 8 второй основной емкости 3 нижней секции 1 и соответствующим упомянутому выше участку участком плоской отбортовки второй основной емкости 3, являющимся частью общей плоской отбортовки 4 нижней секции 1, а линию 18 перегиба на 180° формируют посередине длины перемычки 19.
Таким образом, предложенное выполнение верхней и нижней секций упаковки для пищевых продуктов в виде одной детали, формируемой предпочтительно одновременно термоформовкой во взаимно противоположных направлениях позволяет упростить способ ее изготовления. Затем в первую основную емкость 2 (2', 2'') каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции 1 помещают реагент 12 в твердом состоянии, а во вторую основную емкость 3 (3', 3'') каждой пары сообщающихся между собой основных емкостей нижней секции 1 помещают замкнутую камеру 13 с реагентом 14 в жидком состоянии (фиг.20). При этом для обеспечения на данном этапе осуществления способа временной фиксации положения замкнутой камеры 13 с реагентом 14 в жидком состоянии, используют либо липкую ленту, либо дно 5 второй основной емкости выполняют за одно целое с фиксирующими элементами, например в виде выступов (на чертежах не показаны).
После этого емкости верхней секции вставляют в соответствующие им емкости нижней секции путем перегибания (поворота в направлении, показанном стрелкой) полученной в результате термоформовки детали по линии перегиба на 180° (фиг.21). После наложения друг на друга и совмещения краев общей плоской отбортовки 4 или 24 (соответственно фиг.9, 10 и 12) о соответствующими им краями общей плоской отбортовки верхней секции 7 или 22, а также с краями верхней стенки 8 каждой емкости нижней секции, предназначенной для размещения в ней замкнутой камеры 13 с реагентом 14 в жидком состоянии, осуществляют герметичное соединение верхней секции с нижней секцией по всей длине мест взаимного контактирования их общих плоских отбортовок, а также мест контактирования участков отбортовки 4 (24) нижней секции 1 с периферийными участками верхней стенки 8. Выполнение обеих секций упаковки для пищевых продуктов с плоскими отбортовками позволяет не только упростить процесс термоформовки, но и упростить процесс герметичного соединения секций упаковки для пищевых продуктов между собой за счет формирования расположенного, в одной плоскости по всему периметру секций термошва или клеевого соединения. В результате обеспечивается герметизация реакционной камеры. Далее в каждую емкость верхней секции упаковки для пищевых продуктов помещают соответствующие пищевые продукты, а также, если это предусмотрено, в конкретном случае, столовые, принадлежности.
После этого сверху верхней секции размещают крышку 16 (фиг.22) и герметично соединяют ее с верхней секцией по всей длине ее общей плоской отбортовки 7 или 22, в также по всей длине периферийного участка, выполненных за одно целое с общей плоской отбортовкой 7 или 22 верхних стенок 8 или 8', 8'' вторых основных емкостей 3 или 3', 3'' нижней секции 1. В результате обеспечивается герметизация емкостей верхней секции упаковки.
Промышленная применимость изобретения подтверждается возможностью его реализации при использовании широко известных в пищевой промышленности технологического оборудования и материалов.