防漏托盘和盖
1.相关申请的交叉引用
2.本技术于2020年8月19日作为pct国际专利申请提交,并要求2019年8月19日提交的标题为“防漏托盘和盖”的美国临时专利申请no.62/889,006的优先权和权益,其公开内容在此以引用的方式整体并入本文。
背景技术:3.用于储存和运输食物的容器包括托盘和盖,它们可以是分开的或相互连接的(例如翻盖式)。托盘和/或盖可以由容器材料制成,包括模制纤维或纸板、塑料或金属(例如铝)中的一种或更多种。在某些情况下,铝容器与塑料盖结合使用,两个组件都可以由塑料制成,或者模制纤维可以与塑料结合,等等。通常,这种容器仅在有限的时间内盛装食物(足以将食物从餐馆运送到家中),但没有足够的结构完整性来防止泄漏。由于材料本身的失效、托盘与盖之间的液体渗透或由于制造误差和/或困难导致托盘与盖之间的清洁密封失败,都可能会发生泄漏。这个问题在由有机(例如,含有纤维素)材料(例如模制纤维)制成的容器中尤其明显。向模制纤维中添加化学和/或蜡添加剂以制造容器材料可以提高容器材料的抗破坏性或抗渗透性,但可能会限制可堆肥性或其他所需特性。同样,由于其形状(几何形状)和美学限制,模制纤维制造通常仅限于蛋托盘和工业包装市场。
技术实现要素:4.在一个方面,本技术涉及一种容器,该容器具有:模制纤维托盘,该模制纤维托盘具有:限定至少一个内部井部的一体式纤维主体,其中,所述模制纤维主体具有从模制纤维托盘的周边边缘向上延伸的周边接合壁,该周边接合壁具有内表面、外表面和跨越内表面和外表面的最上表面;以及模制纤维盖,该模制纤维盖包括:具有至少一个顶板的一体式纤维主体,并且其中,所述一体式纤维主体限定从所述模制纤维盖的周边边缘向上延伸的周边接合容纳部,该周边接合容纳部至少部分地由内壁、外壁和跨越内壁和外壁的最上壁限定,其中,周边接合壁构造成可移除地容纳在周边接合容纳部中,其中,当以这样的方式容纳时,内表面接触内壁,外表面接触外壁,并且最上表面接触最上壁,并且其中,当以这样的方式容纳时,至少一个内部井部和至少一个顶板限定了基本上密封的内部容积。在一个示例中,模制纤维托盘的一体式纤维主体还包括将内部井部细分为多个井部的至少一个隔板,并且其中,模制纤维盖的一体式纤维主体限定了将至少一个顶板细分为多个顶板的至少一个内部通道,其中,该至少一个内部通道被构造为与至少一个隔板配合,并且其中,当以这样的方式配合时,多个井部和多个顶板中的每一个限定了离散的基本上密封的内部体积。在另一个示例中,模制纤维托盘的周边边缘设置成与外表面和内表面基本上正交。在又一示例中,模制纤维托盘的周边边缘具有邻近外壁设置的外边缘和邻近内壁设置的内边缘,并且其中,内边缘邻近至少一个井部。在又一个示例中,模制纤维盖的周边边缘设置成与外壁和内壁基本上正交。
5.在上述方面的另一示例中,模制纤维盖的周边边缘具有邻近外表面设置的外边缘
和邻近内表面设置的内边缘,并且其中,模制纤维盖还包括设置在内边缘与至少一个顶板之间的至少一个拱腹。在一个示例中,模制纤维盖还包括从周边边缘延伸的至少一个凸片。在另一个示例中,至少一个隔板具有从模制纤维托盘的第一侧延伸到模制纤维托盘的第二侧的主隔板。在另一个示例中,至少一个隔板还包括从模制纤维托盘的第三侧延伸到主隔板的辅助隔板。在又一示例中,周边接合壁的最上表面至少部分地限定凹槽。在另一个示例中,凹槽是连续的。在另一示例中,至少一个隔板至少部分地限定了凹槽。
6.另一方面,本技术涉及一种容器,其具有:模制纤维托盘,该模制纤维托盘具有:限定至少两个内部井部的一体式纤维主体,该至少两个内部井部由隔板间隔开,所述隔板具有第一井部表面、第二井部表面和跨越第一井部表面和第二井部表面的隔板最上表面,其中,模制纤维主体具有从模制纤维托盘的周边边缘向上延伸并至少部分地围绕两个内部井部的周边接合壁,该周边接合壁具有内表面、外表面和跨越内表面和外表面的最上表面,其中,周边接合壁的最上表面至少部分地在其中限定凹槽,并且其中,周边接合壁的最上表面设置在与隔板最上表面的高度不同的高度上;以及模制纤维盖,其具有:一体式纤维主体,所述一体式纤维主体包括至少一个顶板、从至少一个顶板延伸并限定内部凹部的拱腹、从模制纤维盖的周边边缘向上延伸的周边接合容纳部,该周边接合容纳部至少部分地由内壁、外壁和跨越内壁和外壁的最上壁限定,其中,隔板构造成可移除地容纳在内部凹部中,其中,当以这样的方式容纳时,拱腹接触第一井部壁和第二井部壁中的至少之一,其中,周边接合壁构造成可移除地容纳在周边接合容纳部中,其中,当以这样的方式容纳时,内表面接触内壁,外表面接触外壁,最上表面接触最上壁,并且当以这样的方式容纳时,至少一个内部井部和至少一个顶板限定了基本上密封的内部容积。
附图说明
7.在附图中示出了当前优选的示例,但是应当理解,本发明不限于所示的精确布置和构造。
8.图1a-1h是模制纤维托盘的示例的各种视图,
9.图2a-2h是模制纤维盖的示例的各种视图,
10.图3a-3b是示例模制纤维托盘和示例模制纤维盖的局部截面视图。
11.图3c是分别由3a和图3b的模制纤维托盘和模制纤维盖形成的密封模制纤维容器的局部截面视图,
12.图4是形成在模制容器中的锁止部的局部视图,
13.图5是模制纤维托盘的另一示例,
14.图6示出了模制纤维盖的另一示例。
具体实施方式
15.本文所述的容器包括由模制纤维制成的托盘部分和由模制纤维制成的配合盖部分。还描述了特定材料以及制造这种托盘和盖的方法。一般而言,所描述的托盘和盖在界面部分处连接,通常围绕托盘和盖的整个周边,尽管在本文所示出的某些示例中可以存在其他内部界面部分。界面部分包括形成在托盘上的壁,该壁被容纳在由盖限定的容纳部中。在其他示例中,容纳部可以由托盘限定,而壁可以从盖的底部突出。与该壁和容纳部结构相邻
的附加表面在关闭时进一步密封容器。这些附加表面(连同壁和容纳部的表面)包括彼此以不同角度设置的多个表面。这些不同的表面在弯曲的过渡表面处连接到相邻的表面。已经确定弯曲的过渡表面在结构上比尖锐的过渡表面更牢固并且更能抵抗变形。盖的界面部分包括表面(再次彼此成角度设置)和弯曲的过渡表面。盖的界面部分形成为匹配或基本匹配托盘界面部分的轮廓的轮廓。因此,当托盘和盖的界面部分接合时,这些配合的倾斜和弯曲表面形成加固结构,该结构可以抵抗由于可能以任何角度施加于界面部分的力而产生的变形(例如,在运输过程中,如果容器掉落,或当盖被压到托盘上时)。
16.托盘和盖的接触表面限定了曲折路径,该曲折路径防止液体在其间泄漏,例如,由于其中的流体压力增加。例如,如果装满的封闭容器受到垂直向下的力的作用(例如,如果它装在一个装满的手提袋的底部),则里面的液体必须经过曲折路径才能从容器中流出。该曲折路径由托盘和盖的配合表面限定。沿潜在流体路径的各种表面的方向变化是由各种成角度的表面形成的,从而加强了界面。这需要显著更高的内部液体压力才能发生泄漏。
17.容器可以形成为包括一个或更多个用于食物的内部井部。井部由托盘主体中形成的内部隔板间隔开。盖包括与隔板的上部配合的相应数量和构造的通道。隔板和通道之间的这种配合防止了各个内部孔之间的泄漏(在本文中称为“交叉污染”)。此外,由于隔板是由托盘本体本身形成的,因此相邻的孔不设置在单个薄材料部分的相对侧上。相反,每个井部都有一个专用的墙壁,相邻的墙壁被环境空气隔开。这使得能够将冷热食物放置在同一容器的不同井部中,而不会由于内容物的传导而在它们之间进行热传递或交叉污染。
18.可用于制造模制纤维托盘和盖的材料包括标题为“methods for manufacturing fiber-based beverage lids”的美国专利no.10,036,126中描述的材料,其公开内容通过引用完整地并入本文。这些材料通常包括硬木和软木纤维的混合物,以及痕量的其他添加剂,例如增强剂、防油剂和防水剂。托盘和盖的接触表面既可以是光滑的,也可以是粗糙的,或者一个可以是光滑的,一个可以是粗糙的。表面的粗糙度可以通过将筛网结合到用于形成托盘和/或盖的模具中来获得。或者,可以在制造托盘或盖之后例如通过机械工艺使表面粗糙。
19.图1a-1h是模制纤维托盘100的各种视图。关于托盘100所描述的特征主要参考带有注释的图1a,模制纤维托盘100的上部透视图。图1b-1h示出了托盘100的其他视图:底部透视图、顶部、底部、前部、后部、右侧、左侧。提供图1b-1h是为了进一步清楚和了解上下文,尽管并非每个特征在每个图中都由数字标识。无论如何,在阅读以下描述后,托盘100的进一步构造细节对于本领域技术人员将是显而易见的。
20.托盘100形成为具有如本文所述的特征、轮廓和表面的一体式模制纤维主体102。主体102形成一个或更多个井部(在图1a中标识为w1、w2和w3)。井部w1与井部w2和井部w3由主隔板104间隔开。如本文中所使用的,术语“主隔板”描述相邻井部之间的内部隔板,其终止于托盘100的一侧(即,前侧106、后侧108,右侧110和左侧112)。井部w2和井部w3由辅助隔板114间隔开。如本文中所使用的,术语“辅助隔板”描述了相邻井部之间的在一侧(例如,前106、后108、右110、左112)终止的内部隔板和另一个隔板(例如,主隔板104)。独立式隔板(例如,从托盘100底部向上突出或接触单侧或其他隔板的隔板)也可以用于例如扰乱容器内的流体流动以减少或消除其中液体的“晃动”。主隔板104和辅助隔板114形成各个井部的一些内表面116并且包括跨越相邻井部的内表面116的最上表面118。在所示出的示例中,主
隔板104和辅助隔板114的最上表面118与托盘周边内边缘120平齐。每个井部w1、w2、w3的底板122在其整个范围内可以是平坦的,或者可以在其中包括可以进一步限定结构完整性的一个或更多个台阶部124。台阶部124也可以用于在托盘100中定义标志或其他装饰特征。具有多个台阶部的结构可以形成独立的隔板。
21.托盘周边内边缘120与周边接合壁(pew)126相邻。该pew 126是由托盘100和盖的接合形成的密封界面的一部分。pew 126包括内表面128和外表面130。下面提供内表面128和外表面130的进一步细节。内表面128从周边内边缘120基本上向上突出,而外表面130从周边外边缘132基本上向上突出。如下所述,周边外边缘132从托盘100的侧面突出并且用于帮助将盖安置在托盘100上。pew 126还包括跨越内表面128和外表面130的最上表面134。最上表面134可以在其中限定延伸最上表面134的范围的连续凹槽136。在其他示例中,凹槽136可以沿着最上表面134的一个或更多个部分是间断的或部分的。凹槽136使得pew 126能够抵抗当盖与托盘100接合时通常可能发生的变形。凹槽136被示出为在横截面轮廓形状中基本上弯曲,但可以呈v形。在另一示例中,弯曲136的轮廓可以定义半圆或圆的较小部分。在示例中,如本文别处所示出和描述的,凹槽136也可以形成在主隔板或辅助隔板的最上表面中。
22.通常,所示出的托盘100是限定了主轴线和辅轴线的四侧面元件。相对侧面平行于单个轴线。例如,侧面110和112平行于辅轴线,而侧面106和108平行于主轴线。此外,虽然术语“侧面”用于描述托盘100的外部侧向边界,但是侧面可以进一步由它们相对于预定视点的位置来定义。例如,术语“前”、“后”、“右”和“左”也可以用于描述某些侧面,在这种情况下,侧面平行于轴线之一。因此,例如,特定井部的位置可以基于它们相邻的侧面来描述。例如,井部w1位于托盘100的前侧面106、左侧面112和后侧面108附近,而井部w3位于后面108和右侧面110附近并且进一步由主隔板104和辅助隔板114界定。主轴线和辅轴线也可以用于描述不同隔板的方向,其可以是笔直的、弯曲的、与主轴线和辅轴线都成非正交角等。虽然所示出的托盘100包括四个侧面,但托盘也可以考虑具有其他侧面构造,例如五个、六个或八个侧面。具有相同侧面数量的托盘最有可能在商业上使用。术语“顶部”138和“底部”140分别用于描述托盘100的上限和下限。
23.如上所述,托盘主体102由一体式模制材料制成,其具有沿其整个暴露区域在制造公差内大致一致的材料厚度。在示例中,该材料可以模制成约1.0mm至约1.3mm的材料厚度。在示例中,1.15mm显示出特别理想的结果和性能。材料厚度可以基于托盘100中所盛放的材料(例如食物)来进一步修改;也就是说,水分含量较低的较轻的食物(例如爆米花)可能不需要与水分含量较高的较重的食物(例如炖菜)一样厚的材料。因此,还设想了约0.8mm至约1.5mm和约0.6mm至约1.7mm的材料厚度。用于制造托盘100的材料可以是模制纤维,例如在题为“methods for manufacturing fiber-based beverage lids”的美国专利号no.10,036,126中描述的,其公开内容在此通过引用整体并入本文。
24.图2a-2h是模制纤维盖200的各种视图。关于盖200描述的特征主要参考带有注释的图2a,模制纤维盖200的底部透视图。图2b-2h示出了盖200的其他视图:顶部透视图、顶部、底部、前部、后部、右侧、左侧。提供图2b-2h是为了更清楚和了解上下文,尽管并非每个特征在每个图中都由数字标识。无论如何,在阅读以下描述后,盖200的进一步构造细节对于本领域技术人员将是显而易见的。
25.盖200形成为一体式模制的纤维主体202,具有如本文所述的特征、轮廓和表面。主体202形成一个或更多个井部顶板(在图2a中标识为井部顶板c1、井部顶板c2和井部顶板c3)。井部顶板c1与井部顶板c2和井部顶板c3通过对应于托盘100的主隔板104的内部通道204间隔开。井部顶板c2和井部顶板c3也被对应于托盘100的辅助隔板114的内部通道214间隔开。对于任何独立的隔板可以存在其他通道并且可以支撑托盘的顶板,例如用于特别宽的井部。内部通道204、214包括内部通道最上表面218,当盖200与托盘100接合时,内部通道最上表面218接触隔板最上表面118。拱腹216从最上表面218延伸到每个井部顶板c1、c2、c3,因此将任何特定井部w1、w2、w3的顶板c1、c2、c3定位在隔板104、114的最上表面218下方。这有助于将每个单独的井部w1、w2、w3与其他井部密封,从而防止交叉污染。在所示出的示例中,内部通道204、214的最上表面218通常与盖周边内边缘220平齐。
26.盖周边内缘220与周边接合容纳部(per)226相邻。该per 226是由托盘100和盖200接合形成的密封界面的一部分。per 226通过内壁228和外壁230被限定在侧面。下面提供内壁228和外壁230(包括它们分别与托盘100的内表面128和外表面130的接合)的进一步细节。内壁228从周边内边缘220基本上向上突出,而外表面230从周边外边缘232基本上向上突出,周边外边缘232从盖200的侧面突出。per 226也由跨越内壁228和外壁230的最上壁234限定。拉动凸片225可以例如在一个或更多个拐角处从周边外边缘232延伸,以方便从托盘100移除盖200。如在托盘100的上文中所述的,盖200还具有主轴线和辅轴线,以及不同侧面206、208、210、212(这些在图2c中示出)。盖200也可以由与托盘100相同的材料制成。
27.图3a-3b是示例模制纤维托盘100和示例模制纤维盖200的局部截面视图。图3c是分别由图3a和图3b的模制纤维托盘100和模制纤维盖200形成的密封模制纤维容器300的局部截面视图。图3a-3c主要描述了形成密封容器300的界面的部件、表面和其他特征,以及该设计的其他方面。并非所有示出的特征都必须进一步或额外详细地描述。具体来说,图3a示出了托盘100的后侧108在井部w2处的截面视图。围绕托盘100的各个侧面的其他部分将被类似地构造。图3a还示出了具有x轴线和y轴线的标准笛卡尔坐标指示符。参考图3a描述的部件、表面和其他特征可以相对于本领域技术人员公知的笛卡尔坐标系进行测量。也就是说,被描述为设置为“与x轴线成30
°
角”的表面将被理解为设置成与y轴线成60
°
角。此外,如本领域所理解的,术语“水平”和“垂直”也可用于描述仅在x轴线和y轴线上定向的表面。除非另有说明,否则部件、表面和特征的角度定向描述了与盖200的表面接合的托盘100的表面的定向,因为该接合与界面的功能相关。如本文中所使用的,术语“过渡”描述了主体102、202在两个限定的表面特征之间的部分。在图3a中在托盘周边内边缘120与pew内表面128之间示出了一个这样的过渡t。过渡t形成与其相邻的部件、特征或表面的一部分。因此,所示出的过渡形成托盘内周边边缘120和pew内表面128的一部分。因此,应当理解的是(即使在存在过渡t的情况下)托盘周边内边缘120与pew内表面128“相邻”(如本文所用的术语),因为该过渡t形成了用于本描述目的的那些元件中的每一个的一部分。然而,如果在描述它构成其一部分的元素的角度方向的上下文中没有考虑过渡t的角度定向。因此,假设所示出的pew内表面128被描述为“垂直的”,则它不包括任何水平定向的部分,即使过渡t形成其一部分。并非托盘100中的所有过渡都在图3a中标出,但是对于本领域技术人员来说是显而易见的。
28.内井部表面116与y轴线成约5
°
的角度设置,尽管约0
°
、约1
°
、约2
°
、约3
°
、约4
°
、约0°
至约10
°
、约5
°
至约15
°
、约10
°
至约20
°
、约15
°
至约25
°
和约20
°
至约30
°
的角度范围也是可以考虑的。较小的角度通常在形成主隔板104或辅助隔板114的一部分的壁上是有利的,并且使得能够改进相邻井部之间的密封,从而防止交叉污染。托盘周边内边缘120水平设置并且与主隔板最上表面118共同延伸(为了说明的目的以虚线示出)。虽然托盘周边内边缘120可以设置成与水平面成一定角度,但水平定向有助于加强pew 126,因为力垂直地作用在pew上。因此,托盘周边内边缘120能够在竖直方向上挠曲,从而吸收施加到pew 126的力。pew内表面128是竖直的,pew外表面130也是竖直的;因此,pew 126的拔模角为0
°
。其他拔模角,从0
°
直到0.5
°
、1.0
°
、1.5
°
、2.0
°
和2.5
°
中的每一个,也是可以考虑的。虽然可以使用更大的拔模角,但已经确定上述拔模角为所有类型的所含食物(即具有高到低液体含量的那些食物)提供了最理想的性能。pew最上表面134限定凹槽136,该凹槽136有助于吸收施加到pew 126的力,特别是当盖200被压到托盘100上以密封托盘时所施加的力。托盘周边外边缘132水平设置。还示出了井部外表面142。
29.图3b示出了在井部顶板c2处盖200的后侧208的截面视图。盖200的各个侧面206、210、212周围的其他部分将被类似地构造。图3b还示出了具有x轴线和y轴线的标准笛卡尔坐标指示器;因此,关于图3b所描述的部件、表面和其他特征可以按照上述描述进行测量。还示出了过渡t,并且如上所述定义。井部顶板c2是水平的。拱腹216以与内井部表面116基本相似或相似的角度设置。盖周边内边缘220水平设置以便与托盘周边内边缘120接合。per内壁228和per外壁230成角度以匹配pew的相应表面(分别为内壁128和外壁130);因此,per 226的拔模角为0
°
。其他拔模角,从0
°
直到0.5
°
、1.0
°
、1.5
°
、2.0
°
和2.5
°
中的每一个,也是可以考虑的。per最上表面234限定了per 226的最上延伸。盖周边外边缘232水平设置。
30.图3c示出了容器300的界面部分301,其分别包括图3a和图3b的托盘100和盖200,它们的截面图都被示出并且可以结合其来阅读。并未示出托盘100和盖200的所有特征。示出了许多特征的尺寸。示出了从隔板的最上表面到盖200的顶板c2的距离h
p
。这个距离可以是大约5/16”,大约1/2”,或大约3/4”。pew 126的高度可以在内表面(在高度hi处)或外表面(在高度ho处)中的任一个上测量。高度可为大约5/16”、大约1/2"或大约3/4"。pew 126的宽度w可以是与上述高度相似的距离。隔板、内部井部、pew 126和per 226中的每一个的小拔模角与上述距离相结合,有助于密封各个井部,以防止相邻井部与容器外部之间的泄漏。上述距离形成了长的路径,任何液体都必须能够穿透该路径才能发生泄漏。
31.图3c还示出了包含在井部内的液体从界面泄漏所需的路径。所示构造的特别的优势在于界面部分中的密封表面的数量。从假设的液体入口位置到假设的出口位置计数来将这些密封表面编号为1-7。密封表面1位于内井部表面116与拱腹126之间。密封表面2设置在托盘周边内边缘120与盖周边内边缘220之间。密封表面3位于pew内表面128与per内壁228之间。密封表面4位于pew最上表面134的第一部分与per最上壁234的第一部分之间。凹槽136限定了小容积,任何可能穿透密封表面1-4的液体都可以包含在该容积内,以限制泄漏。因此,即使所有密封表面1-4都失效,井部136也用于液体压力释放。密封表面5在pew最上表面134的第二部分与per最上壁234的第二部分之间。密封表面6在pew外表面130与per外壁230之间。密封表面7在托盘外周边边缘132与盖周边外边缘232之间。鉴于上述构造,经由界面的流体的假设逃逸路径是曲折的,其中每个过渡t和界面301的相邻部分抵抗可能使泄漏发生的挠曲。
32.图4是形成在模制容器300中的锁止部400的局部视图。锁止部400可以是在托盘100的隔板最上表面118上方延伸的突起402的形式,这可以有助于在远离pew 126和per 226的位置密封容器300。突起402的宽度可以基本上类似于形成在盖200(更具体地,其内部通道最上表面218)上的保持器406的喉部404的宽度。使用锁止部400可以改善托盘100与容器300的盖200之间的密封功能。
33.图5是模制纤维托盘500的另一个示例。图5中所示的特征大致类似于图1a中所示的那些特征,同样地,没有对特征进行具体编号或描述,但是对于本领域普通技术人员在阅读以上公开内容时将是显而易见的。所示托盘500与上述托盘之间的一个区别在于包括由主隔板504和辅助隔板514的最上表面518限定的隔板凹槽501。在其他示例中,隔板凹槽501可以仅设置在一个隔板504、514上。所示出的凹槽501包括窄部分501a和宽部分501b。窄部分501a通常设置在隔板504、514的较窄宽度部分上。宽部分501b设置在主隔板504与辅助隔板514的交叉点附近以及靠近pew 526的那些特征的端部附近。因此,该内部凹槽501实现与设置在pew 526上的凹槽536大体相同的功能。
34.图6示出了模制纤维盖600的另一个示例。图6中所示的特征大致类似于图2a中所示的那些特征,同样地,没有对特征进行具体编号或描述,但是对于本领域普通技术人员在阅读以上公开内容时将是显而易见的。然而,所示出的盖600还包括在per最上表面634中的凹槽601。该凹槽601被构造成与由pew限定的凹槽相配合,例如,如图1a中所示出的。这些配合凹槽可以进一步改善pew与per之间的密封能力。
35.本文描述的不同示例的任意数量的特征可以组合成一个单独的示例,并且具有少于或多于本文描述的所有特征的替代示例是可行的。应当理解的是,本文使用的术语仅用于描述特定示例的目的,而不是限制性的。必须注意的是,如本说明书中所使用的,单数形式“一个”、“一个”和“所述”包括复数指称,除非上下文另有明确规定。
36.虽然这里已经描述了被认为是本技术的示例性和优选示例的内容,但是根据本文的教导,本领域技术人员将清楚本技术的其他修改。本文公开的特定制造方法和几何形状本质上是示例性的并且不应被认为是限制性的。因此,希望在所附的权利要求中确保符合技术精神和范围的所有此类修改。因此,本技术所希望保护的是在以下权利要求中限定和区分的技术,以及所有等同物。