ДВУХПЛАНОЧНЫЙ ЛОТОК

Полезная модель относится к области тары и упаковки для хранения и транспортирования изделий и материалов и может быть использована как изготавливаемая промышленным способом, преимущественно одноразовая утилизируемая емкость для размещения, перевозки на значительные расстояния с последующим хранением и продажей различных продуктов питания, представленных преимущественно в пакетированном или штучном виде. Очень часто такая тара используется в составе штабелей, отсюда вытекают требования по прочности и жесткости.
Короба, коробки, лотки из гофрированного картона используются ежедневно в массовых объемах, поэтому важное значение для производителей упаковки и ее потребителей имеет оптимизация эксплуатационных свойств упаковки и количества расходуемого на каждую единицу упаковки основного и вспомогательных материалов, что определяется назначением упаковки для конкретной группы товаров и технологией получения заготовки и сборки готового для заполнения изделия.
Существенное значение как для производителей, так и для потребителей упаковки имеют технологические особенности производства упаковки, определяемые конструкцией изделия для массового производства промышленным способом, а также затраты времени, дополнительных технических средств и материалов для перевода коробки после изготовления промышленным способом заготовки из плоского сложенного состояния в объемное для заполнения каким-либо продуктом. Даже небольшие на первый взгляд отличия в технических решениях от уже известных образцов могут оказаться существенными при оценке общей эффективности как технического эффекта, так и связанного с ним экономического эффекта.
В настоящее время в связи с развитием технологий у производителей массовой продукции, как правило, пищевой, появляется возможность автоматизации сборки групповой упаковки на клеильных машинах с программным управлением и автоматизации загрузки в нее пакетированной продукции. В то же время существует потребность ручной сборки групповой упаковки на мелких предприятиях, где клеильные машины отсутствуют. По этой причине производителю заготовок, используемых для сборки групповой упаковки, полезно иметь конструкцию универсального лотка, для производства которого требуется гофрированного картона заведомо не больше, чем на известные распространенные конструкции, и допускающего наряду с автоматизированной сборкой-склейкой-разрушением и последующей утилизацией простую ручную сборку и разборку.
Широко известны и распространены лотки из гофрированного картона упрощенной конструкции, выполненные из одной заготовки с клапанами крышки и днища, с боковым швом, образованным скреплением стенки клеем либо проволочными скобами с узким стыковочном клапаном с образованием замкнутой обечайки (см. схему №0200 по международному каталогу FEFCO - Европейской Федерации производителей гофрированного картона, Бельгия). Для использования лотка по назначению перед заполнением следует четыре соединенных со стенками и складывающиеся внутрь образующие днище клапаны следует сложить навстречу попарно и скрепить скобами, клеем либо клеящей лентой. Расход материала при прочих равных условиях на клапаны крышки и днища определяется шириной лотка, как правило, ширина клапанов при такой простой схеме раскроя равна половине ширины лотка. Необходимо использование средств скрепления клапанов и устройств для применения этих средств, как правило, клеящей ленты общей длиной не менее длины коробки, тем не менее, жесткость днища коробки, образованного двумя соединенными половинами, меньше жесткости сплошного цельного неразъемного днища, и по этой причине коробки с соединением дна клеящей лентой могут не выдерживать наполнения с большим весом, например, стеклянных банок, металлических консервных банок, твердых сыров и т.п. В этом случае вопрос нераскрываемости днища решается постановкой внутренней вставки по размеру днища, что приводит в дополнительному расходу материала. Очевидно, что штабелирование таких лотков затруднено ввиду неразвитой опорной поверхности для постановки каждого следующего верхнего лотка.
Известен открытый короб с продольными планками, опирающимися в области торцев на поперечные горизонтально ориентированные планки (номер 0209 по каталогу FEFCO - Европейской Федерации производителей гофрированного картона, Бельгия). Такая схема организации опорной поверхности для штабелирования не позволяет обеспечить достаточную жесткость образованного планками опорного контура открытого короба, который может быть легко деформирован во время комплектации штабеля при недостаточно точном совмещении с контуром установленного на нем загруженного однотипного короба, тем более нескольких загруженных коробов. Такой короб, имеющий единственный клеевой шов и скрепляемое из двух половин клеящей лентой днище, в практике использования часто дополняется вставной цельной вкладкой по контуру днища.
Известен открытый лоток аналогичного с заявляемой полезной моделью назначения, имеющий цельное днище с примыкающими к днищу стенками и двумя отгибаемыми планками для организации штабелирования, который может рассматриваться в качестве наиболее близкого аналога [Электронный ресурс] // Дом/Офис Доставка: Офиц.сайт.- Режим доступа: https://do-dostavka.m/productypechene-akulchev-kupelka-s-iablokom-i-koricei-750-g/ (Дата обращения 01.02.2021), конструкция которого ориентирована на машинную сборку-склейку и в котором клеевое соединение в областях вершины каждого объемного верхнего угла лотка выполняется между являющимся продолжением сопряженной со стенкой планки соединительным клапаном, и клапаном, отгибаемым внутрь лотка в сторону прилегающей стенки, при этом отогнутые клапана находятся в контакте с прилегающей стенкой.
К недостаткам наиболее близкого аналога следует отнести то, что для сборки лотка требуется выполнение дополнительных клеевых соединений прилегающих стенок с каждым отогнутым от несущих планки стенок клапаном, то есть каждый угол лотка имеет две области склейки. Именно по дополнительным клеевым соединениям, выполненным внахлест, происходит разрушение загруженного лотка отрывом прилегающей стенки при попытке горизонтального перемещения лотка хватом за прилегающую стенку. Крой конструкции наиболее близкого аналога может склеиваться вручную, но требует приспособлений, а производительность такой работы заведомо мала.
Кроме этого, плоская горизонтальная планка толщиной в один слой материала имеет небольшую жесткость по сравнению с усиленной стенкой и в случае нагружения сверху при ошибке позиционирования верхних лотков может вызвать деформацию планки или двух планок с последующим перекосом штабеля.
Задачей полезной модели является совершенствование и развитие применяемой в торговле современной групповой упаковки в части совершенствования конструкции открытого лотка.
Техническим результатом полезной модели является конструкция двухпланочного лотка со сплошным днищем преимущественно для наполнения как легкой, так и тяжелой пищевой продукцией с возможно меньшим расходом материала при изготовлении заготовки лотка, возможностью автоматической и ручной сборки лотка непосредственно у потребителя упаковки, а также обеспечения возможности надежного штабелирования лотков при транспортировке и выкладке продукции в торговых залах.
Технический результат полезной модели достигается тем, что двухпланочный лоток из гофрированного картона со сплошным днищем для размещения преимущественно пищевой продукции выполнен из плоской прямоугольной заготовки, разделенной разрезами, вырезами и линиями перегиба на днище, стенки, планки и прилегающие к стенкам и планкам соединительные и силовые клапаны, отличающийся тем, что каждая из двух противоположных силовых стенок лотка несет отогнутую внутрь объема лотка по расположенной на высоте лотка линии перегиба параллельно плоскости днища планку, опирающуюся на ориентированные из углов лотка во встречном направлении и выполненные в виде протяженных участков продолжения торцев двух замыкающих контур лотка стенок силовые клапаны, а двумя выполненными в виде продолжений торцев прилегающей к силовой стенке планки отогнутыми по линиям перегиба соединительными клапанами скреплена с замыкающими контур лотка стенками.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг. 1 представлен внешний вид наиболее близкого аналога - двухпланочного лотка со сплошным днищем;
на фиг. 2 представлена плоская заготовка двухпланочного лотка со сплошным днищем в виде развертки для кроя из гофрированного картона с указанием элементов лотка;
на фиг. 3 представлен внешний вид двухпланочного лотка со сплошным днищем в собранном состоянии;
на фиг. 4 представлена плоская заготовка двухпланочного лотка со сплошным днищем в виде развертки для кроя из гофрированного картона с местами исполнения элементов замков типа «прорезь - язычок» линиями ослабленной прочности материала по контурам указанных элементов, позволяющих выполнить как машинную склейку, так и ручную сборку лотка;
на фиг. 5 представлен внешний вид двухпланочного лотка со сплошным днищем в собранном с помощью элементов замков типа «прорезь - язычок»;
на фиг. 6 представлена плоская заготовка двухпланочного лотка со сплошным днищем в виде развертки для кроя из гофрированного картона с изображением отгибаемого элемента в замыкающей контур лотка стенке, обеспечивающей удобный хват лотка, находящегося выше в штабеле;
на фиг. 7 представлен внешний вид двухпланочного лотка со сплошным днищем, имеющего отгибаемые элементы на замыкающих контур лотка стенках в собранном состоянии;
на фиг. 8 представлена плоская заготовка двухпланочного лотка со сплошным днищем и замыкающими контур лотка стенками двойной толщины в виде развертки для кроя из гофрированного картона с указанием элементов лотка;
на фиг. 9 представлен внешний вид двухпланочного лотка со сплошным днищем и замыкающими контур лотка стенками двойной толщины в собранном состоянии;
на фиг. 10 представлена плоская заготовка двухпланочного лотка со сплошным днищем и замыкающими контур лотка стенками двойной толщины в виде развертки для кроя из гофрированного картона с указанием элементов лотка в универсальном исполнении;
на фиг. 11 представлен внешний вид двухпланочного лотка со сплошным днищем и замыкающими контур лотка стенками двойной толщины в универсальном исполнении и собранном состоянии.
Двухпланочный лоток со сплошным днищем выполнен из плоской прямоугольной заготовки (фиг. 2), разделенной разрезами (сплошные линии, образующие внешний контур заготовки и контуры вырезов) и линиями перегиба (штриховые линии) на участки, образующие сплошное днище 1, симметричные относительно центральных осей симметрии две силовые стенки 4, несущие по одной планке 5, имеющей два соединительных клапана 6, две замыкающие контур лотка стенки 2 и четыре силовых клапана 3.
Двухпланочный лоток с применением автоматической сборки склеиванием собирается постановкой стенок 2 и сопряженных с ними силовых клапанов 3 по общей линии перегиба с днищем в вертикальное положение относительно днища 1 с последующим отгибом силовых клапанов 3 вдоль общей линии перегиба силовой стенки 4 с днищем 1 во встречном направлении. Следующий этап склейки включает нанесение клея в местах будущего контакта соединительных клапанов 6 и замыкающих контур лотка стенок 2. На последнем этапе сборки выполняется отгиб силовых стенок 4 до контакта с силовыми клапанами 3, отгиб планок 5 внутрь объема лотка до контакта с силовыми клапанами 3, отгиб соединительных клапанов 6 до силового контакта с замыкающими контур лотка стенками 2 и получение клеевого соединения в четырех областях контакта стенок с соединительными клапанами. Внешний вид собранного лотка приведен на фиг. 3.
Выполненное соединение образует четыре пространственных жестких угла в верхней части лотка, образованные двумя сторонами лотка 2 и 4 и планкой 5, подкрепленной силовыми клапанами 3 с фиксированием образованной жесткой фигуры соединительным клапаном 6 в контакте со стороной лотка 4. За счет использования силовых клапанов 3 в качестве подкрепляющих планку элементов лоток может быть выполнен более жестким, а также с большей длиной силовой стенки 4 по сравнению с наиболее близким аналогом, у которого планка, выполненная в виде плоской площадки, имеет гораздо меньшее сопротивление на прогиб при нагружении сверху и не подкреплена снизу силовыми элементами, поскольку силовые клапаны в отличие от заявляемого решения, направлены вдоль стенок, не имеющих планок, как это видно из фиг. 1.
В отличие от наиболее близкого аналога, требующего четырех дополнительных областей соединения замыкающих контур лотка стенок со стенками, несущими планки, клеевое соединение выполняется для каждого из четырех углов заявляемого лотка только в одной области контакта, что уменьшает расход клеящего состава примерно в два раза.
Толщина гофрированного картона ввиду большей по сравнению с наиболее близким аналогом жесткостью конструкции заявляемого лотка может быть назначена меньшей, что обеспечит достижение технического результата в части достижения меньшего расхода материала.
С другой стороны, для изготовления лотка с оптимальными комплексными характеристиками (прочность, жесткость, стоимость) может быть использован гофрокартон более низкого класса с меньшей прочностью и жесткостью, чем для конструкции лотка наиболее близкого аналога.
Перечисленные признаки заявляемого лотка и возникающие при этом свойства непосредственно влияют на достижение технического результата и по этой причине являются существенными.
Следует отметить, что двухпланочный лоток может быть собран склейкой и без применения автоматизированных клеильных машин без потери эксплуатационных свойств, но с меньшей производительностью. Возможна ручная сборка лотка выполнением соединения по рассмотренной выше схеме постановкой скоб в областях контакта соединительных клапанов 6 с замыкающей контур лотка стенками 2, то есть в местах нанесения клеящего состава.
Возможны исполнения заявляемого лотка, не требующие склейки.
На фиг. 4 представлена плоская заготовка двухпланочного лотка в виде развертки для кроя из гофрированного картона с местами исполнения элементов замков типа «прорезь - язычок», позволяющих выполнить как машинную склейку, так и ручную сборку лотка как с применением, так и без применения клея. Особенностью кроя заявляемого лотка является исполнение свободной концевой части каждого сопряженного с планкой 5 соединительного клапана 6, оформленной в виде язычка 7 заходной части фиксирующего замка типа «прорезь-язычок», имеющего прорези и вырез 8 в соответствующих местах на замыкающей контур лотка стенке 2. Язычок замка 7 вводится в вырез 8 и фиксируется за счет упругих сил в прорези замыкающей контур лотка стенке 2, надежно удерживая плотный силовой контакт между стенками 2 и 4 лотка, образуя при использования соединительного клапана 6 жесткий объемный угол в верхней части лотка.
Следует подчеркнуть универсальность рассмотренного исполнения двухпланочного лотка, который может быть использован как для автоматизированной склейки, так и для ручной сборки без каких-либо изменений конструкции и кроя. Нет препятствий для автоматизированной склейки лотка, имеющего элементы замков для ручной сборки, что относится еще к одному преимуществу по сравнению с наиболее близким аналогом.
Для обеспечения удобного и уверенного снятия двухпланочного лотка из штабеля при хвате двумя руками в верхней части замыкающих контур лотка стенок 2 могут быть выполнены отгибаемые внутрь объема лотка элементы 9, оформленные двумя разрезами и линией перегиба (фиг. 6, фиг. 7). Наличие таких элементов улучшает условия применения и перемещения лотков в торговых залах. При скреплении элементов 9 со стенками 2 повышается жесткость замыкающих контур лотка стенок 2 за счет местного удвоения толщины в области середины нагруженной стенки без дополнительного материала, что способствует достижению технического эффекта полезной модели в части совершенствования конструкции лотка. Скрепление силовой стенки 4 склейкой с находящимися в контакте со стенкой силовыми клапанами 3 увеличивает жесткость конструкции лотка.
Для использования лотка с относительно тяжелым заполнением, например, консервными жестяными или стеклянными банками, может потребоваться выполнить замыкающие контур лотка стенки 2 более жесткими, чем в случае усиления стенок отгибаемыми элементами 9. Решение задачи увеличения жесткости стенки 2 выполняется двойным увеличением ее высоты относительно высоты силовой стенки (фиг. 8) и перегибом внутрь объема лотка по двойной линии перегиба 10 (фиг. 9). Сборка лотка склейкой и в этом случае выполняется в той же последовательности с учетом дополнительной операции перегиба стенки 2 с выполнением клеевого соединения в тех же местах, что и для лотка со стенкой 2 одинарной толщины.
Универсальное исполнение лотка со стенкой увеличенной жесткости скреплением при сборке фиксирующими замками типа «прорезь-язычок» выполняется точно так же, как и в случае лотка со стенкой одинарной толщины (фиг. 11, фиг. 5), при этом разрезы и прорези замков на замыкающей контур лотка стенке выполняются симметрично и зеркально относительно двойной линии перегиба на стенке 2 (фиг. 10) и совмещаются при удвоении толщины стенки перегибом внутрь объема лотка.
Комплексные преимущества заявляемой полезной модели по сравнению с наиболее близким аналогом, определенные ее конструкцией, заключаются:
в возможности выбора наиболее подходящего исполнения лотка для автоматизированного или ручного способа сборки;
в логичности и простоте действий по разрушению для утилизации;
в большей жесткости и прочности двухпланочного лотка со сплошным дном при равном количестве использованного на заготовку материала, что особенно важно при больших партиях изготовления и использования лотков;
в ограничении заготовки двухпланочного лотка прямоугольным контуром без выступающих элементов, что упрощает высечку кроя, сокращает расход материала, минимизирует отходы и обеспечивает их надежное отделение;
в возможности использования конструкции как для легкого, так и для тяжелого наполнения,
что в целом решает задачу полезной модели и обеспечивает синергетический технический результат.
Осуществление полезной модели было проверено в ходе испытаний опытной партии лотков со сплошным днищем, имеющих размеры по длине, ширине и высоте 550x370x130 мм соответственно и выполненных из гофрированного трехслойного картона толщиной 4 мм. Сборка лотков выполнялась из заготовок, полученных плоттерной резкой во всех вариантах кроя, приведенных на фиг. 2, 4, 6, 8, 10. Применены типовые варианты скрепления соединительных клапанов 6 и замыкающих контур лотка стенок 4 склеиванием, скобами и фиксирующими замками типа «язычок-прорезь» с расположением прорезей на стенках 2, а язычков на соединительных клапанах 6 планки 5. Нагружение всех испытанных вариантов выполненного в соответствии с заявляемой полезной моделью лотка жестебанками и стеклобанками с номинальной и двойной нагрузкой показало, что заявляемый двухпланочный лоток со сплошным днищем и подкрепленной силовыми клапанами планками гарантированно выдерживает заполнение, перемещение, сборку в штабели и перевозку без разрушения и раскрытия лотка. В результате испытаний все свойства заявленной полезной модели полностью подтверждены, заявленный технический результат достигнут.