Контейнер для упаковки

Контейнер для упаковки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к упаковке, а именно к конструкции универсальных контейнеров, устойчивых к периодическим механическим воздействиям и предназначенных для хранения разнообразных предметов, включая имеющие собственную упаковку продукты питания, изделия типа сувениров, призы игровых автоматов, одноразовую обувь и других.

Известен пищевой контейнер, представляющий собой в исходном состоянии сложенную конструкцию, состоящую из двух частей, причем вторая его часть располагается над первой [Описание изобретения к патенту РФ №2170694, МПК⁷ В 65 D 77/00, опубл. 20.07.2001, Бюл. №20]. Контейнер используется в развернутом горизонтально виде для раздачи комплексных обедов, когда каждое блюдо (напиток), специи, столовые приборы и различные приспособления укладываются (наливаются) в собственный отсек.

Для изготовления такого контейнера используются специальные термостойкие пластмассы, которые трудно поддаются утилизации. Кроме этого в данном контейнере заложено техническое противоречие - тонкие стенки не обеспечивают необходимую пространственную жесткость, особенно при высоких температурах, а толстые - после использования неизбежно загрязняют окружающую природную среду.

Наиболее предпочтительной с точки зрения пространственной жесткости и технической эстетики, является яйцеобразная форма контейнера. Такие контейнеры могут использоваться, например, в качестве наружных каркасов сложных игрушек [Описание изобретения к патенту США №5545069 Н. Кл. 446/73, опубл. 13.08.1996] или являться несущим основанием сборной игрушки-конструктора, элементы которой первоначально располагаются внутри контейнера [Описание изобретения к патенту США №3520078 Н. кл. 446/73, опубл. 14.07.1970].

Известна емкость в форме сочлененной игрушки, предназначенной для хранения преимущественно кондитерских изделий [Описание изобретения к патенту РФ №2120900, МПК⁶ В 65 D 85/60, опубл. 27.10.1998, Бюл. №30]. Емкость содержит корпус и, по меньшей мере, одно дополнительное тело, связанное с корпусом с возможностью смещения по кольцевому пути и вращения вокруг оси, расположенной радиально сферическим поверхностям корпуса и дополнительного тела. Емкости может быть придан вид куклы или маленького животного, которые могут принимать различные позы.

Для обеспечения стабильного качества игрушек, содержащих большое количество сопрягаемых и трущихся поверхностей необходимо использовать специальные материалы, преимущественно пластмассы, которые, как известно, плохо поддаются утилизации. Для обеспечения необходимой пространственной жесткости стенки корпуса и дополнительного тела должны быть утолщенными, а это дополнительно усугубляет проблему утилизации использованных емкостей.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому изобретению является техническое решение контейнера (упаковки) многофункционального назначения [Описание изобретения к патенту США №3741379, Н. Кл. 206/457, опубл. 26.07.1973]. Контейнер включает две открытые оболочки, выполненные в виде тел вращения, контактирующие посредством кольцевых элементов с возможностью разъема. Разъем обеспечивается за счет выступов и внутреннего фланца, который контактирует одновременно с обеими оболочками. Контейнер имитирует форму яйца и снабжен специальной цилиндрической подставкой.

Тонкие стенки контейнера не обеспечивают необходимую пространственную жесткость, подтверждением чего отчасти служит наличие цилиндрической подставки. Идеально гладкую яйцеобразную форму контейнера можно получить за счет использования специальных материалов типа пластмасс. Недостатком этого будут традиционные сложности с утилизацией

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании нового контейнера для упаковки, устойчивого к периодическим механическим воздействиям, имеющего необходимую пространственную жесткость и обладающего способностью к полной утилизации с малыми затратами.

В результате решения поставленной задачи создан новый экологически чистый контейнер для упаковки, технологичный в изготовлении, устойчивый к периодическим механическим воздействиям, имеющий необходимую пространственную жесткость и выполненный из материала, поддающегося полной утилизации в естественных природных условиях.

Для решения поставленной задачи в контейнере для упаковки, включающем две открытые оболочки, выполненные в виде тел вращения, контактирующие посредством кольцевых элементов с возможностью разъема, открытые оболочки включают полуэллипсоиды и выполнены из формованной массы, полученной в результате вторичной переработки бумажного сырья, при этом наружные поверхности каждой из оболочек или их внутренние поверхности имеют визуально воспринимаемые отклонения формы, а кольцевые элементы выполнены в виде цилиндрических поясков, расположенных на кромках оболочек, причем внутренняя кольцевая поверхность пояска одной из оболочек взаимодействует с наружной кольцевой поверхностью пояска другой.

Кроме этого:

- цилиндрический поясок, по меньшей мере, одной оболочки выполнен невыступающим за наружную поверхность ее кромки;

- цилиндрический поясок, по меньшей мере, одной оболочки выполнен выступающим за наружную поверхность ее кромки;

- открытые оболочки выполнены одинаковой толщины;

- по меньшей мере, один из полуэллипсоидов выполнен в форме полусферы;

- по меньшей мере, один из полуэллипсоидов выполнен в форме элемента яйцеобразной фигуры;

- по меньшей мере, один из полуэллипсоидов выполнен в форме сплюснутой полусферы.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где:

на фиг.1 изображен контейнер для упаковки, состоящий из двух различных полуэллипсоидов с контактными цилиндрическими поясками, не выступающими за наружные поверхности их кромок;

на фиг.2 - контейнер для упаковки, состоящий из двух различных полуэллипсоидов с контактными цилиндрическими поясками, один из которых выступает за наружную поверхность кромки полуэллипсоида;

на фиг.3 показаны варианты исполнения контейнера для упаковки, конструкция цилиндрического пояска которого изображена на фиг.2;

на фиг.4 показана позиция А фиг.2 и фиг.3 - конструкция поверхностей разъема двух полуэллипсоидов.

Контейнер для упаковки включает две открытые оболочки 1 и 2 (2'), выполненные в виде тел вращения, контактирующие посредством кольцевых элементов 3 и 4 (4') с возможностью разъема, при этом открытые оболочки 1 и 2 (2') включают типовые полуэллипсоиды 5, 6 или 7 и выполнены из формованной массы, полученной в результате вторичной переработки бумажного сырья, при этом наружные поверхности 8 и 9 каждой из оболочек 1 и 2 (2') или их внутренние поверхности 10 и 11 имеют визуально воспринимаемые отклонения формы, а кольцевые элементы 3 и 4 (4') выполнены в виде цилиндрических поясков (далее по тексту обозначены так же - 3, 4 и 4'), расположенных на кромках оболочек 1 и 2 (2'), причем наружная кольцевая поверхность 12 пояска 3 оболочки 1 взаимодействует с внутренней кольцевой поверхностью 13 пояска 4 (или 4') оболочки 2 (или 2').

Цилиндрические пояски 3 и 4 оболочек 1 и 2 одновременно могут быть выполнены невыступающими за наружные поверхности 8 и 9 их кромок (фиг.1), а поясок 4' оболочки 2', кроме этого может быть выполнен выступающим за наружную поверхность 9 ее кромки (фиг.2 и фиг.3), при этом открытые оболочки 1 и 2 (2') выполнены одинаковой толщины, что обеспечивает не только равнопрочность конструкции контейнера, но и технологичность изготовления его оболочек 1 и 2 (2'). Вариантность исполнения контейнера для упаковки предусматривает выполнение полуэллипсоидов (показаны на чертеже основными и пунктирными линиями) в форме полусфер 5, в форме элементов яйцеобразной фигуры 6 или в форме сплюснутых полусфер 7, которые могут быть использованы друг с другом в различных сочетаниях. Таким образом, контейнер для упаковки может иметь форму (с поправкой на наличие ступеньки в месте соединения или выступающего цилиндрического пояска 4' на полуэллипсоиде 2'), например, сферы, яйца и другую, не имеющую определенного устоявшегося названия форму.

Как известно, оптимальной пространственной жесткостью обладает форма эллипсоида, наиболее распространенными представителями которого являются сфера, сплюснутая сфера (форма Земного шара) и яйцо. Разъемный контейнер для упаковки также имеет форму эллипсоида. Его открытые оболочки 1 и 2 (2') с полуэллипсоидами 5, 6 и 7 имеют достаточную толщину и сочетают в себе все качества, присущие цельному эллипсоиду, главные из которых - достаточная пространственная жесткость и возможность беспрепятственного перекатывания при перемешивании, что очень важно при использовании в различных автоматических устройствах.

Полуэллипсоиды 5, 6 и 7 как законченные изделия являются достаточно технологичными при изготовлении формовкой из волокнистой бумажной массы, полученной в результате вторичной переработки, например макулатуры, отходов полиграфического производства и т.д.

В качестве базовых поверхностей формованных оболочек 1 и 2 (2') могут выступать как внешние их поверхности, так и внутренние. Обе сопрягаемые посредством кольцевых элементов 3 и 4 (4') оболочки 1 и 2 (2') должны иметь в качестве базовых либо наружные 8 и 9, либо внутренние 10 и 11 поверхности. Базовая поверхность имеет фиксированный микрорельеф поверхности, как правило, сетчатый. Соответственно, другая поверхность за счет произвольного налипания волокнистой бумажной массы будет иметь визуально воспринимаемые отклонения формы, которые проявляются в виде повышенной шероховатости, наличия выпуклостей и впадин, величина которых определяется качеством бумажного сырья и степенью подготовленности бумажной пульпы. В этом случае одна из кольцевых поверхностей, например 12, с фиксированным микрорельефом будет являться базовой, а другая, например 13, - с отклонениями формы - сопрягаемой, или наоборот. Формованная бумажная масса является достаточно упругим и податливым материалом. По этой причине достаточно большой разброс (в пределах 0,1-0,7 мм) геометрических размеров оболочек 1, 2 (2') позволяет обеспечить качественную сборку контейнера с гарантированным натягом, препятствующим самопроизвольному открыванию его оболочек 1, 2 (2'). Качество соединения оболочек 1, 2 (2') за счет одного лишь натяга может быть продублировано некой липкой лентой (своего рода пломбой), взаимодействующей одновременно с наружными поверхностями обоих оболочек 1, 2 (2').

На кромках оболочек 1 и 2 (2'), включающих половинки эллипсоидов 5, 6 или 7, расположены цилиндрические пояски 3 и 4 (4') (они же - кольцевые элементы), обеспечивающие сборку контейнера для упаковки. Требования, предъявляемые к качеству поверхностей оболочек 1 и 2 (2') и достаточно большие отклонения их геометрических размеров не позволяют идентифицировать пояски 3 и 4 (4') как правильные (идеальные) цилиндрические поверхности. Правильной цилиндрической поверхностью скорее будет являться поверхность дренажного слоя матрицы. В одном случае цилиндрические пояски 3 и 4 воспринимаются визуально как кромки полуэллипсоидов 5, 6 и 7 или, в крайнем случае, как их незначительные продолжения за плоскость симметрии, поскольку они выполнены невыступающими за наружную поверхность 8 и 9 оболочек 1 и 2. В другом случае цилиндрический поясок 4' выступает за наружную поверхность оболочки 2'. В этом случае поверхность перехода от полуэллипсоида 5, 6 или 7 к цилиндрическому пояску 4' будет являться гарантированным упором для кромки цилиндрического пояска 3 оболочки 1. В результате будет обеспечено качественное без перекосов соединение оболочек 1 и 2' контейнера для упаковки.

Для обеспечения единых механических характеристик оболочек 1 и 2 (2') контейнера для упаковки и, исходя из требований технологичности их изготовления, последние выполнены одинаковой толщины. Технологически это обеспечивается выполнением дренажного слоя матриц из одного и того же материала, одинаковыми значениями величины вакуума, подаваемого на матрицы и едиными характеристиками бумажной пульпы (волокнистой массы).

В зависимости от того, где будут использоваться контейнеры для упаковки, существует возможность остановиться на соответствующей конструкции оболочек 1, 2 и 2' или необходимом внешнем виде конечного изделия. Очевидно, что контейнер для игровых автоматов должен иметь предпочтительно сферическую форму для лучшего перемешивания и перекатывания. Новогодний или пасхальный подарок для розничной продажи можно упаковать в контейнер, имеющий форму яйца. В автоматах для выдачи одноразовой обуви (например, полиэтиленовых бахил разовых краткосрочного использования) контейнер может иметь вид, например, яйца и т.д. Таким образом, наличие в составе контейнера для упаковки открытых оболочек 1, 2 или 2' в форме полусферы 5, яйцеобразной фигуры 6 или сплюснутой полусферы 7 определяется индивидуально. После использования контейнер может быть отправлен на повторную переработку или выброшен. При попадании во влажную атмосферу оболочки 1 и 2 (2') контейнера размягчаются, а грибковая плесень достаточно быстро разлагает бумажную массу, превращая ее в гумус. Кроме этого использованные открытые оболочки 1 и 2 (2') можно применять для пикировки рассады. При попадании в почву оболочки 1 и 2 (2') в течение ограниченного времени распадаются, улучшая структуру почвы за счет входящей в их состав несвязанной целлюлозы.

Способ изготовления открытых оболочек 1 и 2 (2') из волокнистой массы может быть реализован на устройстве (условно не показано), которое включает емкость для пульпы, матрицу, рабочая поверхность которой выполнена со сквозными отверстиями, соединенными с магистралью пневмосистемы, сетчатый дренажный слой и устройство для съема сформованного изделия.

Технология получения открытых оболочек 1 и 2 (2) на данном устройстве включает намывку волокнистой массы, которая является, как правило, двухпроцентной суспензией бумажного волокна в воде, осаждение волокна под действием вакуума в течение нормируемого промежутка времени на сетчатый дренажный слой матрицы, съем изделия с матрицы и последующую сушку. В результате получаются открытые оболочки 1 и 2 (2) с с необходимыми физико-механическими свойствами. Например, контейнер с диаметром в месте разъема 50 мм, изготовленный из бумажной массы плотностью 0,45-0,50 г/см³ с толщиной стенки 2,0 мм при деформации на смятие до 10% выдерживает усилие 50-70 Н, усилие запирания/размыкания оболочек 1 и 2 (2) при этом составляет 4-8 Н. Такой же контейнер с диаметром в месте разъема 80 мм с толщиной стенки 2,5 мм при деформации на смятие до 10% в осевом направлении выдерживает усилие 120-130 Н, в меридиональном направлении - 60-70 Н, а усилие запирания/размыкания оболочек 1 и 2 (2) составит 10-12 Н.

В результате использования изобретения создан новый экологически чистый контейнер для упаковки, нейтрализующий вредное воздействие электростатического напряжения, технологичный в изготовлении, устойчивый к периодическим механическим воздействиям, имеющий необходимую пространственную жесткость и выполненный из материала, поддающегося полной утилизации в естественных природных условиях.

1. Контейнер для упаковки, включающий две открытые оболочки, выполненные в виде тел вращения, контактирующие посредством кольцевых элементов с возможностью разъема, отличающийся тем, что открытые оболочки включают полуэллипсоиды и выполнены из формованной массы, полученной в результате вторичной переработки бумажного сырья, при этом наружные поверхности каждой из оболочек или их внутренние поверхности имеют визуально воспринимаемые отклонения формы, а кольцевые элементы выполнены в виде цилиндрических поясков, расположенных на кромках оболочек, причем внутренняя кольцевая поверхность пояска одной из оболочек взаимодействует с наружной кольцевой поверхностью пояска другой.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что цилиндрический поясок, по меньшей мере, одной оболочки выполнен невыступающим за наружную поверхность ее кромки.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что цилиндрический поясок, по меньшей мере, одной оболочки выполнен выступающим за наружную поверхность ее кромки.

4. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что открытые оболочки выполнены одинаковой толщины.

5. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из полуэллипсоидов выполнен в форме полусферы.

6. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из полуэллипсоидов выполнен в форме элемента яйцеобразной фигуры.

7. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из полуэллипсоидов выполнен в форме сплюснутой полусферы.