Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРМОФОРМОВАННЫЙ КОНТЕЙНЕР С КРЫШКОЙ

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к контейнерам для упаковки и раздачи изделий, в частности порошковых изделий, таких как детское питание или молочные смеси. Изобретение относится, в частности, к тонкостенному термоформованному контейнеру с крышкой с возможностью повторного закрывания.

Уровень техники

Порошковый материал, такой как детские молочные смеси, много лет продавался в упаковке разных форм. Предпочтительными контейнерами сначала были металлические банки, поскольку они были относительно просты и дешевы в производстве и могли герметизироваться для долговременного хранения. Уплотнение включало металлическую фольгу, расположенную на горловине контейнера, которая удалялась при первом использовании. Поскольку один контейнер предназначался для использования в течение продолжительного времени, такие контейнеры снабжались пластиковыми крышками для повторного закрывания, надевающимися на внешний обод банки. К контейнеру часто прилагали мерную ложку либо упакованную отдельно, либо вложенную в сам контейнер. Однако такие банки были относительно тяжелы и дороги в производстве.

Позднее появились альтернативные формы упаковки, которые улучали существующие банки. К ним относятся корпуса контейнеров из ламината пластика и фольги с установленными шарнирно крышками, имеющими средство для приема и хранения мерной ложки. Одна такая упаковка описана в US 2008041861 и содержит уплотнение для первоначального закрывания упаковки и пространство между уплотнением и верхней кромкой контейнера для приема части ложки до использования. Часть контейнера может состоять из ламината или картона. Еще одна подобная упаковка показана в WO 2010071424.

Конструкции стенки из ламината позволяют производить контейнер относительно недорого, в то же время обеспечивая прочность и хорошую сохранность содержимого. Тем не менее, применение таких материалов может приводить к недостаткам в отношении вторичной переработки таких контейнеров. Поэтому, имеется потребность в создании альтернативной конструкции контейнера, которая устраняет по меньшей мере некоторые из известных недостатков прототипа.

Сущность изобретения

Согласно изобретению, предлагается узел контейнера, содержащий: термоформованную коробку из относительно тонкого пластикового материала, имеющую периферийную стенку, продолжающуюся к верхней кромке и образующую пространство для хранения продукта; нижний ободок, соединенный с верхней кромкой коробки, при этом нижний ободок определяет отверстие, дающее доступ к пространству для хранения продукта и выполненный из относительно более толстого пластикового материала; верхний ободок, выполненный с возможностью соединения с нижним ободком; и крышку для выборочного открывания и закрывания. За счет применения тонкостенной термоформованной коробки уменьшается количество материала, требуемое для образования корпуса контейнера. Кроме того, нижний ободок из относительно более толстого пластикового материала обеспечивает необходимую поддержку для относительно тонкого материала периферийной стенки, допуская эффективное соединение с верхним ободком. В этом контексте выражение "относительно тонкий" следует понимать как относящееся к материалу ободка. Коробку модно изготавливать так, чтобы она имела толщину, адекватную для создания барьерных свойств и необходимой прочности. Толщина стенки может быть от 0,1 мм до 0,50 мм, предпочтительно 0,15-0,40 мм. Нижний ободок может быть существенно толще, если измерять его наименьший размер, и может иметь толщину, достаточную для обеспечения прочного механического соединения с верхним ободком.

Согласно одному варианту настоящего изобретения, узел дополнительно содержит уплотняющую мембрану для герметизации пространства для хранения продукта перед его использованием. Уплотняющая мембрана может содержать металлическую фольгу или может быть выполнена только из пластика. Предпочтительным материалом является полипропиленовые внешние слои с барьерным слоем, например, из этилен-винилового спирта, посещенным между ними. Перед использованием ее можно полностью удалить или она может содержать ослабленную линию разрыва, определяющую область открывания, и оттяжной язычок. Мембрана может быть расположена в разных положениях, но наиболее предпочтительно, мембрана прикреплена к верхней кромке коробки. В частности, следует понимать, что термоформованные коробки по существу имеют продолжающийся наружу фланец, образующий верхнюю кромку, и мембрана может быть прикреплена к этому фланцу. В альтернативном варианте мембрана также может быть прикреплена к нижнему ободку для закрывания отверстия. В этом случае, как понятно специалистам, соединение между нижним ободком и верхним ободком коробки должно быть уплотненным соединением.

Можно использовать разные способы соединения нижнего ободка с верхним ободком коробки, включая механические соединения, которые могут быть разъемными или постоянными, или клеевые соединения. Предпочтительно нижний ободок и верхний ободок постоянно соединены сваркой, в частности, ультразвуковой сваркой. Следует понимать, что хотя упоминается, что нижний ободок крепится к верхнему ободку, это не исключает того, что между ними может быть установлена уплотняющая мембрана.

Нижний ободок может иметь относительно простую форму, например, плоское кольцо, просто создающее относительно жесткое соединение для верхнего ободка. Предпочтительно, однако, нижний ободок имеет сложную функциональную форму с нижней стороной, предназначенной для зацепления с верхней кромкой коробки, и внутренней стороной, для определения отверстия в пространство для хранения продукта. В одном варианте крышка в закрытом положении уплотняет только верхний ободок. В другом варианте в верхней поверхности нижнего ободка могут быть выполнены канавки, гребни и т.п., для взаимного зацепления с верхним ободком и/или с крышкой. В этом контексте выражение "внутренняя сторона" обозначает, что эта поверхность проходит более чем просто на толщину материала ободка и может проходить на 2 - 10 мм в вертикальном направлении. Внутренняя сторона может образовывать уплотняющую поверхность для приема крышки. Кроме того, внутренняя сторона может определять отверстие для доступа, которое может быть несколько меньше, чем горловина коробки, определенная ее верхней кромкой. В частности. внутренняя сторона может быть расположена в положении, находящемся по меньшей мере в 5 мм внутрь от внутренней стенки. В нижнем ободке также может быть выполнен держатель для ложки и выравнивающие участки. Они могут проходить внутрь в отверстие для доступа. Следует понимать, что некоторые или все эти признаки альтернативно могут быть выполнены на верхнем ободке.

Верхний ободок и нижний ободок также могут быть соединены друг с другом либо постоянно, либо не постоянно. Наиболее предпочтительно, они механически соединены друг с другом, например, защелкивающимися соединителями. Верхний ободок модно соединять с нижним ободком на последующем этапе производственного процесса, например, после заполнения пространства для хранения продукта. Верхний ободок и нижний ободок также можно использовать многократно и они могут надеваться на заполненную коробку после покупки.

Согласно важному аспекту изобретения тот факт, что нижний ободок и верхний ободок изначально являются отдельными деталями, означает, что каждую из них можно изготавливать отдельно наиболее соответствующим способом, предпочтительно способом литья под давлением. В предпочтительном варианте верхний ободок и крышка шарнирно соединены друг с другом. Наиболее предпочтительно, они выполнены интегрально друг с другом вместе с шарнирным соединением, например, способом литья под давлением. Предпочтительными материалами для крышки и обода являются полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), и полиэтилентерефталат (ПЭТ) или их комбинации, хотя специалистам известны различные альтернативы, которые могут обладать подобными инженерными свойствами. Крышка и верхний ободок могут быть снабжены соответствующими защелками и закрывающими элементами. Они также могут снабжаться индикаторами несанкционированного вскрывания.

Согласно еще одному предпочтительному варианту узел далее может содержать картонную манжету, охватывающую и поддерживающую термоформованную коробку. Картонная манжета может плотно надеваться на коробку с посадкой с натягом и может придавать необходимую прочность периферийной стенке для стабилизации ее формы. Другими словами, один только тонкий пластиковый материал периферийной стенки может иметь недостаточную прочность, чтобы адекватно сохранять форму коробки, например, при установке контейнеров один на другой. Комбинируя ее с картонной манжетой можно повысить прочность. Соответствующие слои можно разделять для вторичной переработки. Манжета может быть выполнена из картона плотностью 50-400 г/м², предпочтительно, 100-300 г/м². Манжета может иметь открытое дно или заходить под основание коробки.

Коробку можно производить из любого подходящего материала, который можно подвергать термоформованию. Наиболее подходящим материалом является полипропилен. Однако можно также использовать и другие полимерные материалы, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТ) или полиэтилен (ПЭ). Можно также использовать многослойные материалы, соответствующие требованиям вторичной переработки.

Настоящее изобретение также относится к упаковке, содержащей узел, описанный выше, заполненный порошковым материалом. Данная упаковка особенно пригодна для хранения порошкового пищевого продукта, в частности детской молочной смеси.

Согласно одному варианту упаковка может иметь по существу квадратный или прямоугольный внешний профиль со скругленными углами. Объем упаковки может быть от 1 до 3 литров, предпочтительно около 1,5 л, а отверстие для доступа имеет минимальный размер 70 мм, более предпочтительно, около 100 мм, и площадь около 100 см². Общая длина упаковки может быть от 150 до 250 мм, предпочтительно около 185 мм. Ширина упаковки может быть от 100 до 150 мм, предпочтительно около 120 мм. Упаковка может выпускаться разной высоты в соответствии с требуемым объемом, от 80 до 150 мм.

Предпочтительно, внутри упаковки имеется мерная ложка, которая до использования может находиться над уплотняющей мембраной. Ложка также может быть изготовлена интегрально с конструкцией крышки и отделяться при первом использовании. Мерная ложка предпочтительно имеет низкий профиль, и ширина ее черпака относительно меньше его длины и глубины. Черпак может иметь горловину по существу прямоугольной формы и мерная ложка может иметь ручку, при этом ширина черпака не превышает ширину ручки, чтобы максимально использовать пространство над продуктом в упаковке. Предпочтительно мерные ложки выполнены с возможностью укладки в стопку и могут иметь скошенные или ступенчатые черпаки, которые вставляются один в другой. В ручке может быть выполнено удлиненное отверстие рядом с черпаком, чтобы предотвратить скапливание порошка на ручке во время измерений, что может повлиять на точность.

Согласно еще одному аспекту изобретения, предлагается способ изготовления упаковки для порошкового материала, содержащий этапы, на которых термоформуют коробку из относительно тонкого пластикового материала, имеющую периферийную стенку продолжающуюся к верхней кромке и образующую пространство для хранения продукта; заполняют пространство для хранения продукта порошковым материалом; наносят уплотняющую мембрану для герметизации порошкового материала в пространстве для хранения продукта, и соединяют нижний ободок с верхней кромкой, при этом нижний ободок определяет отверстие для доступа. Упаковка может быть упаковкой, описанной выше.

Способ далее может содержать этап, на котором соединяют верхний ободок с нижним ободком, при этом верхний ободок снабжен уплотняющей крышкой для закрывания отверстия для доступа. Верхний ободок может быть соединен с нижним ободком во время отдельного производственного этапа или может соединяться потребителем, напр., после удаления уплотняющей мембраны.

Краткое описание чертежей

Признаки и преимущества изобретения будут более подробно описаны ниже со ссылками на приложенные чертежи нескольких иллюстративных вариантов, где:

Фиг. 1 - упаковка по первому варианту изобретения в частично разнесенном виде в перспективе.

Фиг. 2 - вид в перспективе варианта по Фиг. 1.

Фиг. 3 - фрагмент Фиг. 2 в сечении по III-III.

Фиг. 4 - вид в перспективе упаковки по второму варианту изобретения.

Фиг. 5 - упаковка по Фиг. 4 с открытой крышкой.

Фиг. 6 - фрагмент Фиг. 4 в сечении по VI-VI.

Фиг. 7 - вид в перспективе крышки и верхнего ободка и нижнего ободка по второму варианту, и

Фиг. 8-10 - альтернативная мерная ложка для использования в настоящем изобретении.

Описание иллюстративных вариантов изобретения

На Фиг. 1 приведен частично разнесенный вид узла 1 контейнера по первому варианту изобретения, содержащего коробку 2, манжету 4, уплотняющую мембрану 6, нижний ободок 8 и верхний ободок 10 с крышкой 12.

Коробка 2 термоформована из относительно тонкого материала полипропилена и имеет основание 14 и периферийную стенку 16, которые определяют пространство 20 для хранения продукта. Периферийная стенка 16 проходит до верхней кромки 18, имеющей продолжающийся наружу фланец 19. Манжета 4 выполнена из картона и имеет стенку 22 и дно 24. Нижний ободок 8 выполнен как плоское замкнутое кольцо, имеющее такие же размеры, что и продолжающийся наружу фланец 19, и определяет отверстие 26 в пространство 20 для хранения продукта. Нижний ободок 8 также выполнен из полипропилена, ходя следует понимать, что можно использовать и другие подходящие материалы. Уплотнение 6 содержит линию 28 разрыва, образующую открывающуюся область 30 и содержит оттяжной язычок 32.

На Фиг. 2 показан вид в перспективе узла 1 контейнера по Фиг. 1 в собранном состоянии с открытой крышкой 12. Крышка 12 и верхний ободок 10 выполнены интегрально как единая деталь способом литья под давлением с шарнирным соединением 34 между ними. также показана защелка 36 на передней кромке крышки 12, которая входит в зацепление с углублением 38 на верхнем ободке 10 для удержания крышки 12 закрытой.

На Фиг. 3 представлено сечение части узла 1 контейнера по линии III-III на Фиг. 2. Как показано на чертеже, уплотнение 6 прикреплено к фланцу 19 коробки 2 и зажато между нижним ободком 8, который лежит на фланце, и фланцем 19. Фланец 19, уплотнение 8 и нижний ободок 8 все сварены друг с другом для образования единой относительно жесткой структуры ободка. Верхний ободок 10 находится в механическом зацеплении с нижним ободком 8 отходящим вниз защелкивающимся соединением 40. Как также показано на этом чертеже, манжета 4 плотно прилегает к периферийной стенке 16 коробки 2, доходя до нижней поверхности фланца 19 для создания дополнительной опоры. Это позволяет защелкивать верхний ободок 10 на нижний ободок 8 не деформируя или не ломая коробку 2.

Упаковка 100 по второму варианту настоящего изобретения показана виде в перспективе на Фиг. 4 в закрытом состоянии. Элементы, совпадающие с элементами первого варианта, обозначены теми же позициями но увеличенными на 100. На Фиг. 4 показан узел 101, содержащий коробку 102 с манжетой 104, верхним ободком 110 и крышкой 112. Часть нижнего ободка 108 также показана между верхним ободком 110 и крышкой 112.

На Фиг. 5 показана упаковка 100 по Фиг. 4 с открытой крышкой 112. Упаковка 100 была открыта путем разрывания уплотняющей мембраны 1206 для доступа к содержимому Р в пространстве 120 для хранения продукта. В крышке 112 расположена мерная ложка 142, имеющая участок 414 ручки, захваченный зажимом 144. Мерной ложке 142 для удобства придана относительно узкая форма, которая позволяет ее поместить боком в ограниченное пространство над продуктом в крышке 112. Участок 141 ручки имеет открытую структуру, которая удобна для предотвращения накапливания порошка на участке 141 ручки при использовании. Нижний ободок 108 имеет внутреннюю сторону 146, которая определяет отверстие 126 и проходит на расстоянии вверх от уплотнения 106 для уплотняющего буртика 148. Нижний ободок также содержит держатель 150 мерной ложки и левый и правый выравниватели 152. После использования мерную ложку 142 можно поместить в держатель 150.

На Фиг. 6 показано сечение части упаковки линии VI-VI на Фиг. 6. Следует понимать, что на этом чертеже нижний ободок 108 имеет относительно сложный профиль по сравнению с профилем по первому варианту. Если смотреть в сечении, нижний ободок 108 имеет нижнюю сторону 145, которая находится в зацеплении с фланцем 119 коробки 102, зажимая между собой и фланцем уплотнение 106, как и в первом варианте. На нижней стороне 145 имеется ультразвуковой излучатель 151 в форме треугольного гребня. Он служит для концентрации энергии во время процесса ультразвуковой сварки, обеспечивая равномерную сварку по всей периферии фланца 119. Верхняя поверхность 154 нижнего ободка 108 имеет U-образную канавку 156. Нижний ободок 108 также имеет внешнюю юбку 147, в которой выполнены прорези 149. Верхний обод 110 и крышка 112 также имеют сложные профили для зацепления с нижним ободком 108. В частности, верхний ободок 110 имеет защелкивающееся соединение 140 для зацепления с прорезями 149, и полосу 158, имеющую такой размер и положение, чтобы входит в U-образную канавку 156. Крышка 112 имеет обращенную вниз уплотняющую канавку 160, имеющую размер для зацепления с уплотняющим буртиком 148.

На Фиг. 7 представлен вид в перспективе нижнего ободка 108 и верхнего ободка 110 и крышки 112. Видны прорези 149 во внешней юбке 147 как и уплотняющий буртик 148, внутренняя сторона 146 и U-образная канавка 156. В верхнем ободке 110 имеется вырез, чтобы показать защелкивающееся соединение 140 и полосу 158.

На Фиг. 8 более подробно показана мерная ложка по Фиг. 5, имеющая удлиненное отверстие 143 в участке 141 ручки. Черпак 151 мерной ложки 142 имеет горловину 139 ширина которой соответствует ширине участка 141 ручки. Он сужается к немного более узкой закрытой нижней части 153 под углом около 6 градусов и в направлении длины, и в направлении ширины. Это позволяет удобно вкладывать мерные ложки одна в другую во время производства и транспортировки. Показанная мерная ложка 142 имеет горловину 139 размером 28 мм в длину и 19 мм в ширину. Глубина около 35 мм позволяет довести объем мерной ложки до 11,5 мл. Изменяя только глубину можно получать мерные ложки разного объема, сохраняя общую конструкцию неизменной. В частности, можно получить объем мерной ложки в 8 мл, если глубина будет равна 22 мм, а при глубине 27 мм объем мерной ложки составит 9,5 мл.

На Фиг. 9 показана альтернативная мерная ложка 242, имеющая участок 241 ручки, подобный показанному на Фиг. 8 с удлиненным отверстием 243. Мерная ложка 242 отличается от предыдущей конструкции по Фиг. 8 тем, что черпак 251 имеет ступенчатую структуру. Горловина 239 имеет такую же ширину, что и участок 241 ручки, но черпак 251 не сужается книзу. Вместо этого он имеет постоянное сечение до ступени 250 в средней точке черпака и, затем, меньшее постоянное сечение до закрытой нижней части 253. Мерные ложки 242 такой конструкции можно складывать или вкладывать одна в другую так, чтобы черпак 251 одной мерной ложки входил в другую мерную ложку до ступени 250. Как и в предыдущем варианте разные объемы можно получить меняя глубину черпака 251 так, чтобы ступень 250 предпочтительно всегда находилась посередине.

На Фиг. 10 показан еще один вариант мерной ложки 342 с относительно простой структурой черпака 351. В этой конструкции участок 341 ручки идентичен ручкам предыдущих вариантов, а черпак 351 имеет постоянное сечение от горловины 359 до нижней части 353 и эти черпаки не могут вкладываться один в другой. Специалистам понятно, что можно создать много альтернативных конфигураций мерной ложки и что конструкция мерной ложки может быть независима от конструкции самого узла контейнера.

Таким образом, изобретение было описано со ссылками на некоторые варианты, показанные выше. Следует понимать, что в структуры и способы, описанные выше, можно внести многочисленные изменения, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения. Соответственно. хотя были описаны конкретные варианты, они являются только примерами и не ограничивают объем настоящего изобретения.