СТАКАН И КОНТЕЙНЕР, СОДЕРЖАЩИЙ СТАКАН Российский патент 2025 года по МПК B65D3/06 B65D3/22 B65D3/28 

Изобретение относится к жесткой или полужесткой таре, которая может изготавливаться намоткой или свертыванием бумаги без образования ребер, с корпусом или внешними стенками в поперечном сечении, выполненными полностью или частично по криволинейному контуру.

В настоящее время на рынке упаковочных материалов существует огромное разнообразие контейнеров разных форм и размеров. В условиях особого внимания к экологической ситуации в мире, упаковочные материалы, например, контейнеры, изготавливаемые из чистого пластика, стали применяться все реже. Популярными на сегодняшний день упаковочными материалами становятся контейнеры, материалом для изготовления которых является, преимущественно, целлюлоза с примесями и дополнительными покрытиями, которые не позволяют содержимому таких контейнеров принимать нетоварный вид или попросту разрушаться под воздействием содержимого. Однако возникает сложность переработки такого контейнера, поскольку в своем составе он продолжает содержать некоторое количество пластика, а в состав целлюлозно-бумажного волокна добавляются включения, обеспечивающие барьерный эффект или существенно снижающие впитываемость. Основной проблемой контейнеров, особенно применяемых в пищевой промышленности, является агрессивная среда внутри контейнеров, такая как горячая жидкость, жир. Еще одна проблема - необходимость продолжительного хранения. Чтобы защитить стенки контейнера от негативных воздействий агрессивной среды изнутри контейнера, увеличить срок использования контейнеров, а также продлить срок годности продуктов, находящихся внутри контейнера, на внутреннюю часть стенок наносится дополнительное покрытие в виде, например, экструзионной ламинации, покрывающей поверхность целлюлозно-бумажного материала в виде защитной пленки, которая выполнена, как правило, из полимерных композиций. Такая защитная пленка позволит сохранить срок годности продуктов питания, находящихся в контейнере и минимизировать распространение запаха от продуктов питания. При этом возникает сложность переработки такого контейнера, поскольку в своем составе он будет содержать некоторое количество пластика. Формой для таких контейнеров служит дно круглой, овальной или прямоугольной формы, причем, как правило, форма стенок у таких контейнеров выполнена в виде усеченного конуса для возможности компактной транспортировки и хранения контейнеров.

Еще одной проблемой, которая возникает при изготовлении контейнеров для продуктов питания, в особенности жидких и с дном округлой формы, является герметичность упаковки. При производстве упаковки в месте соединения стенок внахлест образуется шов, который проходит по всей вертикальной длине контейнера вниз до места соединения стенки с дном, при этом в месте соединения стенки и дна образуется небольшой участок в виде утолщения с открытым торцом и ступенькой шва, которая может создавать небольшое отверстие или канал для потенциального выхода продукта в месте такой стыковки. При длительном использовании такого контейнера с жидким содержимым внутри, например, с горячим, герметичность контейнера быстро нарушится. Проблема герметичности контейнеров существует и в месте соединения стакана с крышкой. Довольно часто при транспортировке контейнеров происходит их опрокидывание или тряска, или изменение внутреннего давления из-за изменения температуры, тем самым содержимое контейнеров может выходить наружу, особенно в случае не герметичного присоединения крышки к стакану контейнера.

Из уровня техники известен патент на полезную модель Южной Кореи KR200179895 «PAPER CUP HAVING ANTI-LEAK DEVICE FOR UNION CUTTING PARTS» (опубл. 15.04.2020), который описывает бумажный стаканчик с конструкцией, предотвращающей утечку в месте стыка. На внутреннюю поверхность стаканчика нанесено специальное покрытие для решения проблемы протечки содержимого. Согласно описанию, стаканчик может использоваться для горячего кофе, супа. Одна сторона стаканчика выполнена со слоем специального покрытия (2), а противоположная (внешняя) сторона может иметь напечатанный рисунок (3). Бумага-основа (1) свернута с образованием цилиндрического корпуса, на внутренней нижней стороне которого образуется формованное тело. В типичном бумажном стаканчике, который формируется путем вставки основания (4), загибания и складывания нижнего конца корпуса внутрь, а затем нагревания и прессования, внутренняя сторона разрезанной части разрезанной бумаги-основы (1), которая перекрывается для образования корпуса, приклеена к внутренней части бумажного стаканчика с герметичной конструкцией в месте соединения. Далее наносится слой покрытия из синтетической смолы (6) с расплавленной синтетической смолой на поверхности среза (5а) клейкой стороны и нижней поверхности среза клея (5b), который прикреплен к основе.

Согласно патенту, стаканчик имеет на внутренней стороне защитный слой, который наносится сверху шва, тем самым исключая протечку содержимого стаканчика. Недостатком является тот факт, что защитный слой наносится исключительно на участок шва, тем самым не обеспечивая должную герметичность устройства. При этом описываемый стаканчик имеет выступающий внутренний шов. Таким образом, дополнительный материал, а также отсутствие сдвига слоев создает ступеньки на поверхности, которые снижают должный уровень герметичности, необходимый для продуктов долгого хранения.

Также известен патент РФ RU189037 «УПАКОВКА» (опубл. 07.05.2019), который описывает упаковку с герметичным торцом шва внахлест, выполненную из формообразующего материала, состоящего из каркасного материала и защитного слоя. Защитный слой нанесен только с внутренней стороны каркасного материала, выполнен удлиненным относительно поперечной длины каркасного материала, и в месте соединения формообразующего материала внахлест для формирования шва упаковки удлиненный защитный слой соединен с сопрягаемым слоем формообразующего материала, не соприкасаясь с торцевой поверхностью шва. Согласно описанию, проблема стыковки шва решается нанесением на внутреннюю часть стакана полимерного покрытия, которое обеспечивает герметичность шва. При этом описываемая упаковка имеет выступающий внутренний шов. Недостатком данного устройства также является недостаточная герметичность упаковки.

Заявка на патент США US2020369438 «FIBER-CONTAINING LID WITH HIGH POLYMER MATING REGION» (в патентную семью также входят патент Великобритании GB2584640, международная заявка WO2020236838) (опубл. 26.11.2020) описывает крышку для контейнера, имеющую верхний бортик обода, причем крышка имеет корпус, содержащий волокно, и ответную часть, зависящую от корпуса, которая выполнена с возможностью сопряжения с верхним бортиком обода посредством кольцевой выемки. Недостатком данной крышки является неплотное прилегание крышки к бортику корпуса за счет отсутствия на нем защитной пленки, обеспечивающей лучшую герметичность.

Патент на полезную модель Китая CN218907944 «DISPOSABLE CUP» (опубл. 25.04.2023) описывает одноразовый бумажный стаканчик, который изготовлен из мелованной бумаги. Внутренняя стенка стаканчика представляет собой слой с покрытием. Крышка стакана снабжена наружным слоем и внутренним слоем. При этом достигается герметичное соединение между бумажным стаканом и крышкой стакана, в том числе, за счет наличия кольцевой выемки на внутренней поверхности крышки. Недостатком данной крышки является неплотное прилегание крышки к бортику корпуса.

Таким образом, на сегодняшний день стоит задача разработки таких стакана и контейнера, которые бы обеспечивали удобство использования, простоту изготовления, а также удовлетворяли экологическим требованиям по вторичной переработке сырья.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является расширение арсенала известных на сегодняшний день стаканов и контейнеров, улучшение их эргономических свойств, снижение материалоемкости, повышение герметичности соединения дна с корпусом и крышки с корпусом, удешевление производства.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что стакан содержит корпус, дно и выполнен с возможностью хранения и транспортировки содержимого, причем корпус стакана выполнен из покрытой пленкой полосы одинаковой ширины по всей ее длине и разной длины по верхнему краю и нижнему краю, причем первый боковой край полосы заходит на второй боковой край полосы с образованием шва по всей высоте полосы, а дно выполнено плоским и герметично соединено с корпусом, и пленка покрывает всю внутреннюю поверхность корпуса, в том числе и шов.

Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата также возможны в частных вариантах исполнения заявленного стакана.

Так, шов стакана может быть выполнен выступающим с внешней поверхности корпуса таким образом, что внутренняя поверхность корпуса по существу будет ровной. При этом верхний край может быть выполнен завернутым на внешнюю поверхность корпуса с образованием бортика. Пленка, которая покрывает всю внутреннюю поверхность корпуса, может быть выполнена с возможностью выхода на бортик. При этом пленка может представлять собой защитную полимерную ламинацию. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что защитная полимерная ламинация предназначена для того, чтобы защитить стенки стакана от воздействия перепада температур внутри стакана, воздействия жидкости, жирных и кислых сред на материал стенок и, как следствие, его возможного разрушения.

Еще одним объектом настоящего изобретения, решающим поставленную задачу и позволяющим достичь заявленный технический результат, является система, а именно контейнер. Контейнер состоит из стакана и крышки, причем крышка выполнена с возможностью прилегания к внутренней поверхности корпуса стакана.

Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата также возможны в частных вариантах исполнения заявленного контейнера.

Так, крышка контейнера может содержать отворот для охватывания верхнего края корпуса стакана, при этом крышка имеет форму, обеспечивающую охват верхнего края корпуса стакана с внешней стороны корпуса, а также плотное прилегание с внутренней стороны корпуса в натяг. Это выполнено с целью обеспечения максимальной герметичности контейнера. Также крышка контейнера может содержать на своей внешней поверхности выступы. Специалисту в данной области техники будет понятно, что выступы могут носить функцию креплений для рекламы или же любой другой информации.

Далее изобретение, а также некоторые возможные варианты его осуществления более подробно поясняются со ссылками на фигуры, где

на фиг. 1 показан общий вид контейнера (слева) и крышки и стакана (справа);

на фиг. 2 изображено место формирования внутренней стенки стакана с пленкой в области шва (слева) и увеличенная область шва (справа) в поперечном сечении корпуса;

на фиг. 3 изображен стакан в разрезе;

на фиг. 4 показано место соединения стакана и крышки;

на фиг. 5 показан общий вид крышки сверху.

Следует отметить, что представленные на фиг. 1-5 изображения отдельно стакана, крышки и в общем контейнера приведены для общего понимая настоящего изобретения и могут в большей или меньшей степени отличаться по исполнению соответствующих элементов корпуса стакана и крышки, речь о которых пойдет ниже.

Заявленный стакан содержит корпус 1 и дно 2. Дно 2 (фиг. 3) выполнено плоским и герметично соединено с корпусом 1. Корпус 1 стакана, выполненный преимущественно из целлюлозно-бумажного материала, представляет собой полосу 3 одинаковой ширины по всей ее длине и разной длины по верхнему краю 5 и нижнему краю 6, причем полоса 3 покрыта ламинацией в виде пленки 4 с удлинением за пределы целлюлозно-бумажной полосы корпуса 1 для укрытия шва. Ламинация в виде пленки 4 обеспечивает изоляцию шва от контакта с пищей, таким образом нет необходимости использовать картон с гидрофобными добавками и поэтому перерабатываемость корпуса 1 стакана сильно повышается. Следует отметить, что полоса при этом свернута в конусообразное тело, причем конусообразное тело выполнено в виде усеченного конуса.

Полоса 3 имеет первый боковой край 7 и второй боковой край 8, причем первый боковой край 7 полосы 3 заходит на второй боковой край 8 полосы 3 с образованием шва 9 по всей высоте полосы 3.

Пленка 4, выполненная в виде защитной полимерной ламинации, покрывает всю внутреннюю поверхность 10 корпуса 1, в том числе и шов 9. Пленка 4, корпус 1 и дно 2 выполнены из материалов, которые могут быть подвержены вторичной переработке. При этом шов 9, предпочтительно, выполнен выступающим с внешней поверхности 11 корпуса 1, так что внутренняя поверхность 10 корпуса 1 является ровной, как показано на увеличенной области шва на фиг. 2, а верхний край 5 стакана выполнен завернутым на внешнюю поверхность 11 корпуса 1 с образованием бортика 12 (фиг. 3). Пленка 4 выполнена с возможностью выхода на бортик 12, тем самым обеспечивая защиту поверхности бортика.

Удлинение пленки 4 за пределы корпуса 1 с целью покрытия ей еще и области шва 9 не вызывает утолщения материала в месте термосваривания с сопрягаемыми поверхностями, как в случаях, например, с наложением дополнительных полимерных лент, подворота материала, загибом материала или аналогичных методов, известных из уровня техники. Такое исполнение стакана обеспечивает более плотное и равномерное прилегание внутренней поверхности 10 корпуса 1 к внешнему периметру дна 2, а значит, и повышенную герметичность стакана.

Контейнер состоит из корпуса 1 и дна 2 стакана, а также крышки 13 и представляет собой систему, причем крышка 13 прилегает к внутренней поверхности корпуса 1 стакана, тем самым обеспечивая герметичность системы. А поскольку пленка 4 покрывает область шва 9 также на верхнем крае 5 стакана и на внешней поверхности бортика 12, закрывая шов и убирая ступеньку нахлеста в месте шва, уровень герметичности системы выше, чем у известных аналогов. Специалисту будет понятно, что подобный метод укупорки крышкой 13 в натяг с внутренней стороны емкости корпуса 1 и одновременное ее крепление с внешней стороны к корпусу 1 создает значительный уровень надежности крепления крышки 13 и герметично изолирует место соединения крышки 13 и корпуса 1 даже при опрокидывании контейнера на бок. Для достижения лучшего результата крепления крышка 13 содержит отворот 14 для охватывания верхнего края 5 корпуса 1 стакана, а также бортика 12. Отворот 14 имеет форму, обеспечивающую охват верхнего края 5 корпуса 1 стакана с внешней поверхности 11 корпуса 1. Также крышка обеспечивает плотное прилегание с внутренней поверхности 10 равномерно по всему периметру в натяг.

Крышка 13 может содержать на своей внешней поверхности 11 выступы 15 для установки вкладыша, содержащего рекламу или информацию с, например, сроком годности продукта или торговой маркой производителя пищевого продукта.

Жидкий продукт при помещении в контейнер может иметь разную температуру, отличную от температуры внешней среды, кроме того, продукт может храниться при разных значениях температуры, может разогреваться или замораживаться. Для целей компенсации разницы давлений из-за разницы температур во внутренней поверхности 10 и внешней поверхности 11 корпуса 1, крышка 13 может иметь отверстие (на фиг. не показано) в ее центральной части для устранения такой разницы давлений. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что через такое отверстие газообразная среда по обеим сторонам крышки 13 может перемещаться в обе стороны для компенсации избыточного или разряженного давления внутри корпуса 1. Отверстие можно выполнить небольшого диаметра для обеспечения возможности прохождения газообразной среды, но при этом препятствовать прохождению жидких продуктов. Тем не менее, при выходе пара через центральное отверстие крышки 13 вместе с паром неизбежно проходят испарения жидкости, создавая подтеки в области отверстия. Для целей сокрытия таких подтеков в крышке 13 можно выполнить клапан (на фиг. не показан) с помощью углубления центральной области крышки 13 с отверстием и создания специального вкладыша, закрывающего центральную область крышки 13 с углублением. При этом вкладыш выполняется в плоском виде, по контору крышки 13, из любого плоского материала, например, из того же целлюлозно-бумажного материала, что и емкость контейнера. Для фиксации вкладыша в крышке 13 с наружной стороны предусмотрены выступы 15 для фиксации плоского вкладыша. Вкладыш, зафиксированный не менее чем одним выступом 15 в крышке, продолжает иметь минимальную подвижность и минимальные зазоры для выхода пара и газов, при этом визуально скрывая углубление в центральной части крышки 13. Таким образом, потенциальные продукты испарения и возможные подтеки будут содержаться в области центрального углубления крышки 13 и визуально сокрыты вкладышем крышки 13. Однако, данный вкладыш является необязательным элементом системы и в случае его наличия представляет исключительно эстетический вид.

Таким образом, настоящее изобретение решает задачу необходимости хранения и транспортировки жидких продуктов или продуктов, выделяемых жир и влагу, в контейнерах, основным формообразующим элементом которых является преимущественно целлюлозно-бумажный материал, а главным требованием к такому контейнеру - удобство эксплуатации, универсальность, отсутствие необходимости применять дополнительное оборудование или специальные навыки для сборки или укупорки, возможность многократного открытия/закрытия, его длительная комплексная герметичность во времени.

Изобретение относится к жесткой или полужесткой таре, которая может изготавливаться намоткой или свертыванием бумаги без образования ребер, с корпусом или внешними стенками в поперечном сечении, выполненными полностью или частично по криволинейному контуру. Стакан содержит корпус и дно, причем корпус стакана выполнен из покрытой пленкой полосы одинаковой ширины по всей ее длине и разной длины по верхнему краю и нижнему краю, причем первый боковой край полосы заходит на второй боковой край полосы с образованием шва по всей высоте полосы, а дно выполнено плоским и герметично соединено с корпусом, и пленка покрывает всю внутреннюю поверхность корпуса, в том числе и шов. Контейнер состоит из стакана и крышки, причем крышка выполнена с возможностью прилегания к внутренней поверхности корпуса стакана. Техническим результатом является расширение арсенала известных на сегодня стаканов и контейнеров, улучшение их эргономических свойств, снижение материалоемкости, повышение герметичности соединения дна с корпусом и крышки с корпусом, удешевление производства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стакан, содержащий корпус и дно, выполненный с возможностью хранения и транспортировки содержимого, причем корпус стакана выполнен из покрытой пленкой полосы одинаковой ширины по всей ее длине и разной длины по верхнему краю и нижнему краю, причем первый боковой край полосы заходит на второй боковой край полосы с образованием шва по всей высоте полосы, дно выполнено плоским и герметично соединено с корпусом, и пленка покрывает всю внутреннюю поверхность корпуса, в том числе и шов, причем пленка выполнена в виде защитной полимерной ламинации.

2. Стакан по п. 1, в котором шов выполнен выступающим с внешней поверхности корпуса, так что внутренняя поверхность корпуса по существу ровная.

3. Стакан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что верхний край выполнен завернутым на внешнюю поверхность корпуса с образованием бортика.

4. Стакан по п. 1, в котором пленка выполнена с возможностью выхода на бортик.

5. Контейнер, состоящий из стакана по любому из пп. 1-4 и крышки, причем крышка выполнена с возможностью прилегания к внутренней поверхности корпуса стакана.

6. Контейнер по п. 5, отличающийся тем, что крышка содержит отворот для охватывания верхнего края корпуса стакана.

7. Контейнер по п. 6, отличающийся тем, что отворот имеет форму, обеспечивающую охват верхнего края корпуса стакана с внутренней поверхности и с внешней поверхности корпуса.

8. Контейнер по п. 5, в котором крышка содержит на своей внешней поверхности выступы.