СКЛАДНОЙ КОНТЕЙНЕР-ДОЗАТОР

Полезная модель относится к области техники, связанной с хранением, транспортировкой и использованием складной упаковки для продуктов не твердой консистенции (жидкой, полужидкой, вязкой, желеобразной, пастообразной и пр.), как пищевого, так и не пищевого производства.
В настоящее время для хранения и транспортировки пищевых продуктов не твердой консистенции наиболее широко применяются многослойная картонная упаковка Tetra Pak (Тетра Пак), пластиковая упаковка Danone (Данон) и стеклянная упаковка Heinz (Хайнц). Такие упаковки характеризуются хорошими потребительскими свойствами в части жесткости, герметичности и сохранности продукта, однако имеют недостаток, являющийся прямым следствием указанных выше положительных качеств, а именно - отсутствие или низкая сминаемость стенок, не позволяющая осуществить простое складывание упаковки для целей полного извлечения содержимого, особенно, в случае использования вязких (пастообразных) продуктов таких, как - сметана, йогурт, кетчуп, майонез и пр., способствуя их потере.
Частично задача складывания решена в конструкции складной упаковки по патенту РФ №69038 на полезную модель. Корпус известной упаковки выполнен в виде прямой призмы, а боковые грани корпуса снабжены горизонтальными линиями перегиба в виде биговок, параллельных основанию, и наклонными линиями перегибов в виде биговок под углом к горизонтальным линиям, при этом угол между наклонными линиями в точке их пересечения с горизонтальными линиями равен 90°. Известная упаковка решает задачу ее силового смятия в пустом виде для утилизации, однако, такая конструкция не позволяет плавно и без больших усилий изменять внутренний объем контейнера при каком либо его сжатии, т.к. процесс складывания приводит к большим напряжениям и неконтролируемой деформации ребер и граней, ведя по существу к их смятию, и, как следствие бесконтрольному выплескиванию содержимого. С учетом сказанного, математически, такая упаковка (контейнер) может называться сгибаемой (складываемой), только если ее пространственная форма под нагрузкой меняется так, что все ее грани в процессе складывания не изменяют своих размеров, а сгибание (складывание) осуществляется в основном за счет изменения двугранных углов между гранями, однако подобный принцип не реализуем в представленной и других известных схемах складывания упаковок. Еще одним недостатком известных конструкций является отсутствие самофиксации в любой из фаз складывания, что приводит или к непроизвольному додавливанию содержимого за счет остаточной упругой деформации упаковки или к засасыванию воздуха и опасной микрофлоры, снижая, тем самым, срок годности продукта.
С учетом указанных недостатков существующих конструкций складываемых упаковок (контейнеров) авторы заявленного решения поставили задачу создать складывающуюся упаковку (контейнер), конструкция которой отвечает возрастающим потребительским требованиям в части экономии использования и повышении качества хранения расфасованного в упаковку продукта. Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении эффективности складывания упаковки (контейнера) для целей практически полного извлечения содержимого, а также в упрощении самого процесса складывания, позволяющего складывать контейнер пальцами одной руки при полном контроле дозировки продукта, обеспечении самофиксацию упаковки в любой фазе складывания и, как следствие, исключении возможности непреднамеренного выплескивания содержимого или засасывания воздуха с опасной микрофлорой.
Для достижения поставленного результата предлагается в складном контейнере-дозаторе, содержащем днище, верхнюю часть, выполненную с возможностью опорожнения содержимого контейнера, и боковую поверхность с нанесенными на нее основными линиями сгиба, основные линии сгиба выполнить с образованием по меньшей мере одного треугольного участка, на внутреннюю поверхность которого нанесены сегментные линии промежуточных сгибов из условия образования в процессе складывания множества треугольных сегментных граней.
Предпочтительные, но не обязательные варианты исполнения контейнера-дозатора предполагают нанесение сегментных линий промежуточных сгибов концентрически и/или параллельно, с постоянным и/или переменным шагом, в виде сетки, по меньшей мере, кривыми, с изломами или раздвоениями на концах. Аналогично, основные линии сгиба также могут быть нанесены, по меньшей мере, кривыми или с изломами. Кроме того, варианты исполнения контейнера предполагают его выполнение в виде тетраэдра, две смежные грани которого через противолежащие вершины и общее перегибающееся боковое ребро разделены основными линиями сгиба пополам, при этом со стороны выгиба перегибающегося бокового ребра, на смежные грани нанесено множество концентрических сегментных линий промежуточных сгибов, сходящихся на соответствующих концах перегибающегося бокового ребра с образованием сегментных граней; либо выполнение в виде тетраэдра, две смежные грани которого через противолежащие вершины и общее перегибающееся боковое ребро разделены основными линиями сгиба пополам, при этом, со стороны прогиба перегибающегося бокового ребра, на смежные грани нанесено множество концентрических сегментных линий промежуточных сгибов, сходящихся на дальнем конце основной линии сгиба с образованием сегментных граней, а со стороны выгиба перегибающегося бокового ребра, на смежные ему с этой стороны грани нанесено множество параллельных сегментных линий промежуточных сгибов, параллельных биссектрисам, образованным из концов перегибающегося бокового ребра, с образованием сегментных граней; либо выполнение в виде призмы или усеченной пирамиды, боковые грани которой разделены горизонтальными основными линиями сгиба, при этом со стороны выгиба каждого перегибающегося бокового ребра, на смежные грани нанесено множество концентрических сегментных линий промежуточных сгибов, сходящихся на соответствующих концах перегибающегося бокового ребра с образованием сегментных граней; либо в виде призмы или усеченной пирамиды, боковые грани которой разделены горизонтальными основными линиями сгиба, при этом, со стороны прогиба перегибающихся боковых ребер, на смежные грани нанесено множество горизонтальных параллельных сегментных линий промежуточных сгибов, а со стороны выгиба бокового ребра, на смежные ему с этой стороны грани нанесено множество наклонных параллельных сегментных линий промежуточных сгибов с образованием сегментных граней.
В случае выполнен контейнера из картона или подобного ему материала, основные линии сгиба и/или сегментные линии промежуточных сгибов выполняют в виде биговок.
Нижеследующие термины, использованные для характеристики заявленного решения, означают:
боковая поверхность - поверхность по всем боковым сторонам контейнера.
основные линии сгиба - все линии сгиба контейнера кроме сегментных линий промежуточного сгиба, включая, в случае выполнения контейнера в виде параллелепипеда, призмы или тетраэдра, их боковые ребра;
грань - поверхность ограниченная основными линиями сгиба;
сегментные линии промежуточных сгибов - линии, делящие ограниченный основными линиями сгиба участок на сегменты;
сегментация - деление какой-либо грани сегментными линиями промежуточных сгибов на сегменты;
сегмент - элемент грани получаемый при ее сегментации, у которого хотя бы одна сторона ограничена сегментной линией промежуточного сгиба;
концентрические сегментные линии промежуточных сгибов -сегментные линии, выходящие из одного центра, например конца бокового ребра;
параллельные сегментные линии промежуточных сгибов - сегментные линии параллельные друг другу;
самофиксирующийся - фиксирующийся в разных фазах складывания;
выгиб и прогиб перегибающегося бокового ребра - происходит в срединной части бокового ребра в точке перегиба пересекаемой основными линиями сгиба;
двугранный угол - угол между двумя гранями, исходящими из одной основной лини сгиба;
блок - достаточный для складывания контейнера набор элементов, блоки могут надстраиваться и сопрягаться друг относительно друга, позволяя реализовать функцию складывания контейнера практически любых форм и габаритных размеров;
складывание контейнера - процесс, при котором внутренний объем контейнера стремится к нулю;
образование новых граней в процессе складывания - появление на боковой поверхности под действием внешней нагрузки граней и их ребер, по не проявленным до сжатия различным линиям сгиба.
Заявленная конструкция иллюстрируется схематичным изображением конкретных вариантов воплощения контейнера в собранном и сложенном видах (фиг.1а, 1б, 1в и 3) и развертками таких вариантов (фиг.2 и 4, соответственно), а также примерами разверток иных частных вариантов такого воплощения на фиг.5-13.
Предваряя описание отметим, что заявленное решение предоставляет большое количество применимых вариантов воплощения с учетом широкого разнообразия конкретных условий применения контейнера для фасовки того или иного продукта. Конкретные варианты исполнения, обсуждаемые ниже, являются лишь иллюстрацией конкретных вариантов создания и использования заявленного контейнера и не ограничиваются рамками настоящей заявки.
Возможность реализации заявленного результата рассмотрим на примере контейнера, например, для молочных продуктов, выполненного в виде правильной призмы с основанием в виде квадрата (фиг.1). Для простоты понимания отображен контейнер, боковая поверхность которого содержит один полный блок, т.е., фактически, высота контейнера равна ширине такого блока, а сам контейнер выполнен в виде куба. Данное ограничение при описании заявленной конструкции следует рассматривать исключительно как условное, поскольку из дальнейших пояснений будет очевидно, что принцип использования контейнера не зависит от его высоты. Контейнер содержит основную линию сгиба 1, делящую соответствующую часть боковой стороны (грань) по горизонтали на две части. На представленном изображении такая линия делит сторону на две равные части исходя из выполнения контейнера в виде куба, однако, очевидно, что соотношение полученных делением частей зависит от геометрической формы контейнера. Например, в случае усеченной пирамиды, очевидно, что соотношение полученных делением частей будет неравно.
На двух противоположных боковых сторонах (гранях) контейнера посредством диагональных основных линий сгиба 2 и 3, а также участков основной линии 1 и соответствующим боковыми ребрами, образованы треугольные участки, на внутреннюю поверхность которого нанесено множество сегментных линий промежуточных сгибов 2' и 3', в отображенном варианте, в виде концентрических линий сгиба, образующих в процессе складывания множество треугольных сегментных граней. В математически идеальном варианте воплощения, количество таких треугольных сегментных граней стремится к бесконечности, практический же вариант воплощения позволяет ограничить количество треугольных сегментов исходя из толщины и физических свойств материала контейнера. Эффективность процесса складывания упаковки в заявленной конструкции обусловлена тем, что равенство отрезков NK=OC (фиг.2) до складывания куба и в любой фазе складывания сохраняется:
NK=OC=CC'+C'O, где точка C' перемещается по отрезку OC и является точкой его перелома.
Таким образом, треугольные сегменты по мере складывания по существу «охватывают» сближающиеся боковые поверхности с горизонтальными линиями перегиба AB и CD. Отметим, что реализуемый вариант складывания в положении каждого последующего сложенного треугольного сегмента по существу обеспечивает самофиксацию контейнера в этом положении, что устраняет произвольные «пружинящие» движения вверх-вниз и способствует возможности складывания контейнера при надавливании на боковые стороны пальцами только одной руки, а также обеспечивает контролируемое сжатие контейнера и, как следствие, точное дозирование продукта без опасности его выплескивания или обратного засасывания воздуха с опасной микрофлорой.
Отображенный на фиг.3 и 4 вариант воплощения характеризуется выполнением сегментных линий промежуточного сгиба параллельными, образующими множество треугольных сегментов в виде прямоугольных треугольников. Для повышения оптимизации процесса складывания, представленный вариант характеризуется наличием на смежных гранях, свободных от треугольных сегментов, дополнительного множества горизонтальных сегментных линий промежуточных сгибов 4, сопряженных на соответствующих боковых ребрах с соответствующим множеством параллельных линий промежуточного сгиба. Наличие дополнительного множества параллельных сегментных линий промежуточного сгиба 4 повышает плавность складывания и фиксации в любой фазе складывания, а не только в сегментированных положениях. Кром того, такая плавность боковой поверхности может быть использовано для дизайнерских целей.
Очевидно, что выполнение боковой поверхности контейнера в виде нескольких полных блоков, т.е., в варианте, когда фактическая высота контейнера кратна количеству блоков, например, при выполнении контейнера в виде параллелепипеда, не препятствует полному складыванию контейнера, поскольку вышеописанное выполнение каждого из блоков позволяет осуществить их последовательное складывание и, в завершении, полное складывание всего контейнера по линиям сопряжения блоков.
Подытоживая, скажем, что при использовании различных материалов и толщин стенок контейнера, заявленное устройство позволяет в процессе складывания устранить в них вредные напряжения и деформации, за счет выполнения оптимального сегментирования граней множеством сегментных линий промежуточных сгибов. Геометрическая форма не початого контейнера может быть самой разной: прямоугольной, косоугольной, пирамидальной, с различным соотношением длин, ширин и высот, а также иметь скругленную боковую поверхность и/или плавные переходы между гранями и пр.