PT1474333E - A method for the preparation of a drinking cup of board - Google Patents
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Abstract
Description
Proc. 3858Proc. 3858
DESCRIÇÃODESCRIPTION
PROCESSO DE FABRICO DE UM COPO DE CARTÃO PARA BEBIDAS A invenção refere-se a um processo de fabrico de um copo de cartão para bebidas, em que o invólucro do copo é formado por dobragem e soldagem de estampos de copos, semelhantes a uma folha. A invenção também se refere a um copo de cartão para bebidas feito por este processo. A invenção refere-se especificamente a copos descartáveis produzidos em massa, que são apropriados para conter tanto bebidas frias como bebidas quentes.The invention relates to a process for the manufacture of a beverage carton, wherein the carton is formed by folding and welding of sheet-like cup baking sheets. The invention also relates to a beverage carton made by this process. The invention relates specifically to mass-produced disposable cups, which are suitable for containing both cold drinks and hot beverages.
Os copos descartáveis são geralmente fabricados em cartão para copos, que é revestido com um revestimento de polímero, pelo menos do seu lado que acaba por formar a superfície interior do copo, para proporcionar um copo à prova de água. Os copos podem ser ou não equipados com um rebordo saliente e têm tipicamente uma forma conicamente expandida, que permite que os copos sejam encaixados uns nos outros para serem embalados ou armazenados em distribuidores automáticos para distribuição de um copo de cada vez. 0 documento USA 2097893 divulga um copo feito de folha de papel e que compreende um rebordo arredondado colocado na boca do copo. O documento EP-A-005605 divulga um copo formado por calor com um colar, enquanto o documento US-A -3827620 se refere a um copo de papel com paredes laterais sobrepostas por colagem e um rebordo superior saliente. 1Disposable cups are generally made from carton which is coated with a polymer coating at least on its side which ultimately forms the inner surface of the cup to provide a waterproof cup. The cups may or may not be equipped with a protruding collar and typically have a conically expanded shape which allows the cups to be engaged with each other to be packaged or stored in dispensers for dispensing one cup at a time. US-A-2097893 discloses a cup made of paper sheet and comprising a rounded collar placed in the mouth of the cup. EP-A-005605 discloses a heat formed glass with a collar, while US-A-3827620 relates to a paper cup with collapsed overlapping sidewalls and a raised top collar. 1
Proc. 3858Proc. 3858
Os copos descartáveis de uso corrente sem rebordos salientes são pouco apropriados para bebidas quentes, porque os copos queimam os dedos dos utilizadores devido à fraca capacidade de isolamento térmico do cartão fino do copo. Os copos com rebordos salientes não têm este problema, contudo, devido à capacidade limitada do rebordo saliente no que respeita à sua preensão, este é usado apenas em copos relativamente pequenos. Um copo com um rebordo saliente também tem um fabrico mais complicado, e o rebordo saliente feito com dobragem resulta numa utilização de reduzido conforto. Além disso, um copo descartável que se segura pelo rebordo saliente pode ter uma estabilidade reduzida quando está cheio até ao rebordo.Ordinary disposable cups with no flaring edges are poorly suited for hot drinks because cups burn users' fingers because of the poor thermal insulation capability of the cup's thin card. Cups with protruding flanges do not have this problem, however, because of the limited ability of the protruding collar to grip it, it is only used in relatively small cups. A cup with a protruding collar also has a more complicated fabrication, and the protruding flange made by folding results in a use of reduced comfort. In addition, a disposable cup held by the protruding collar may have reduced stability when filled to the collar.
Pelas razões acima indicadas, verifica-se a necessidade de uma solução para o fabrico de um copo para bebidas feito de cartão sem rebordos salientes, por meios simples e com uma forma modificada que permita também que bebidas quentes sejam facilmente apreciadas. 0 processo da invenção, que proporciona a solução pretendida, é caracterizado pela dobragem do estampo do copo pelo menos parcialmente em duas partes, para formar no copo simultaneamente um invólucro e um colar externo voltado para baixo a partir da boca do copo, em que o ponto de dobragem forma a boca do copo. 0 colar proporcionado pela dobragem do estampo forma uma construção de parede dupla na área da superfície de agarrar do copo, proporcionando esta construção de dupla parede basicamente uma capacidade de isolamento térmico 2For the reasons given above, there is a need for a solution for the manufacture of a beverage cup made of cardboard without flanges, by simple means and in a modified form which also allows hot beverages to be easily appreciated. The process of the invention, which provides the desired solution, is characterized by folding the cup die at least partially into two parts, to form in the cup simultaneously a shell and an outer collar facing downwardly from the mouth of the cup, wherein the Folding point forms the mouth of the glass. The collar provided by the folding of the stamp forms a double wall construction in the area of the catch surface of the cup, this double wall construction providing basically a thermal insulation capability 2
Proc. 3858 dupla da construção da parede simples. Isto já torna um copo que contenha uma bebida quente notavelmente mais fácil de agarrar. Além disso, o colar, que excepto no ponto de dobragem na boca do copo , está solto do invólucro do copo, deixa uma camada de ar interior que actua como um suplemento de isolamento térmico entre o colar e o invólucro. De preferência, o colar dobrado é formado como um anel que circunda o copo e que cobre a porção da superfície externa do copo, determinada pela razão entre a altura do colar em relação à altura do invólucro do copo. 0 colar anular é de desenho simples e também melhora de forma significativa a solidez da estrutura do copo. Isto, por sua vez, permite um cartão mais fino para o copo, conseguindo-se assim poupança de material. 0 material do copo para bebidas, objecto da invenção, é apropriadamente um cartão revestido com polímeros, que é produzido como uma folha contínua numa máquina de produção de cartão que pode ser cortada em estampos, a partir dos quais os copos podem ser fabricados por dobragem e soldagem. 0 colar da invenção é formado no copo quando o estampo é dobrado. 0 invólucro do copo expande-se conicamente da forma habitual usada nos copos descartáveis, permitindo que os copos sejam encaixados uns nos outros, para poupar espaço. 0 colar dobrado no copo que se expande conicamente para cima torna-se, de modo semelhante, expandido conicamente para baixo. Em seguida é formado um espaço que se expande para baixo contendo ar entre o 3Proc. 3858 double wall simple construction. This already makes a glass that contains a hot beverage noticeably easier to grasp. Furthermore, the collar, which except for the folding point at the mouth of the cup, is released from the cup shell, leaves an inner air layer which acts as a thermal insulation supplement between the collar and the shell. Preferably, the folded collar is formed as a ring surrounding the cup and covering the outer surface portion of the cup, determined by the ratio of the height of the collar to the height of the cup shell. The annular collar is of simple design and also significantly improves the strength of the cup structure. This, in turn, allows for a thinner carton for the beaker, thereby achieving material savings. The beverage cup material object of the invention is suitably a polymer coated carton which is produced as a continuous sheet in a carton machine which can be cut into stamped from which the cups can be manufactured by folding and welding. The collar of the invention is formed in the cup when the die is folded. The cup shell expands conically in the usual way used in the disposable cups, allowing the cups to fit into each other, to save space. The collar folded in the conically expanding conical cup becomes, similarly, conically expanded downwards. There is then formed a downwardly expanding space containing air between the 3
Proc. 3858 colar e o invólucro do copo, proporcionando este espaço de ar um isolamento eficaz entre os dedos do utilizador e o invólucro aquecido pela bebida. 0 colar que se expande para baixo também não prejudica de modo algum o empilhamento dos copos.Proc. 3858 and the cup shell, this air space providing effective insulation between the user's fingers and the beverage-heated shell. The collar that expands down also does not in any way impair the stacking of the cups.
De acordo com a invenção, o bordo inferior do colar pode ser equipado com uma projecção anular projectada para dentro em direcção ao invólucro do copo. A projecção pode consistir num alargamento do material do copo, tendo um efeito estabilizador no copo quando o utilizador pressiona o colar contra o invólucro do copo com os seus dedos. Além disso, a projecção assegura um espaço de ar permanente que actua como isolamento térmico entre o colar e o invólucro. Contudo, o dimensionamento da projecção deve permitir uma distância suficiente entre a projecção e o invólucro do copo no estado normal deste, para que a projecção não interfira com o empilhamento dos copos. 0 alargamento que actua como reforço no bordo inferior do colar pode também projectar-se a partir da superfície de agarrar do colar, permitindo que o utilizador tenha uma melhor preensão do colar com os seus dedos. Independentemente da sua orientação, o alargamento pode consistir num enrolamento do material do copo ou num revestimento. É também possível formar um alargamento anular que actua como um reforço no ponto de dobragem da boca do copo. Esse alargamento da boca do copo, que é conhecido 4According to the invention, the lower edge of the collar may be provided with an annular projection projected inwardly towards the cup shell. The projection may consist of a widening of the cup material having a stabilizing effect on the cup when the user presses the cup against the cup shell with its fingers. In addition, the design ensures a permanent air space acting as thermal insulation between the collar and the housing. However, the design of the projection should allow a sufficient distance between the projection and the shell of the cup in its normal state, so that the projection does not interfere with the stacking of the cups. The enlargement acting as a reinforcement on the lower edge of the collar may also project from the collar's gripping surface, allowing the user to better grasp the collar with his fingers. Regardless of its orientation, the widening may consist of a winding of the material of the cup or a coating. It is also possible to form an annular enlargement which acts as a reinforcement at the folding point of the mouth of the cup. This widening of the mouth of the cup, which is known 4
Proc. 3858 em si mesmo em copos sem colar anteriores, pode também servir para gerar uma agradável sensação na boca do utilizador que bebe do copo.Proc. 3858 itself in previous non-gluing cups, can also serve to generate a pleasant sensation in the mouth of the user who drinks from the glass.
Um colar de copo apropriado tem uma altura que pode variar, por exemplo, na gama de 1 a 5 cm, dependendo basicamente da altura do copo. Em proporção à altura do copo o colar tem uma altura que pode ser de 20 a 80%, de preferência cerca de 25 a 50% da altura do copo. Contudo no limite, o colar pode ter uma altura mesmo igual à altura do copo, e então o copo tem uma dupla parede integral. O cartão do copo para bebidas da invenção, que pode ser fabricado como acima descrito, é caracterizado por o invólucro do copo ser dobrado a partir da boca do copo para baixo, para formar um colar que proporciona uma superfície de agarrar fora do invólucro. O invólucro do copo pode ser expandido conicamente, permitindo o empilhamento dos copos com as suas partes de invólucro e de colar parcialmente encaixadas. A invenção é explicada a seguir mais em pormenor no presente texto por meio de exemplos e com referência aos desenhos anexos, nos quais:An appropriate cup collar has a height which can vary, for example, in the range of 1 to 5 cm, depending basically on the height of the cup. In proportion to the height of the cup the collar has a height which may be 20 to 80%, preferably about 25 to 50% of the height of the cup. However in the limit, the collar may have a height even equal to the height of the cup, and then the cup has a double integral wall. The carton of the beverage cup of the invention, which may be manufactured as described above, is characterized in that the carton of the carton is folded from the mouth of the carton downward to form a collar that provides a catch surface outside the carton. The shell of the beaker may be conically expanded, enabling stacking of the beads with their partially engaging shell and collar portions. The invention is explained in greater detail below in the present text by way of examples and with reference to the accompanying drawings in which:
As figuras 1 a 3 mostram a dobragem e o encurvamento para formar um copo a partir de um estampo de cartão para copos, passo a passo, em que a figura 1 mostra um estampo não dobrado, a figura 2 mostra o estampo quando o colar está dobrado, e a figura 3 mostra o estampo após este ter 5Figures 1 to 3 show the folding and the bending to form a cup from a step-by-step carton stamper, wherein Figure 1 shows a non-folded stamping, Figure 2 shows the stamping when the collar is folded, and Figure 3 shows the stamp after it has 5
Proc. 3858 sido soldado para formar a forma expandida conicamente no copo; A figura 4 mostra um copo para bebidas, em que o bordo inferior do colar está equipado com um alargamento interior que se projecta em direcção ao invólucro do copo, A figura 5 mostra os copos da figura 4 no estado empilhado; A figura 6 mostra um copo para bebidas, no qual o bordo inferior do colar está equipado com uma dobra orientada para dentro em direcção ao invólucro do copo; A figura 7 mostra um copo de beber no qual o bordo inferior do copo está equipado com um alargamento orientado para fora e, A figura 8 mostra um copo de beber com alargamentos, tanto no bordo inferior do colar, como no ponto de dobragem do invólucro na boca do copo, e A figura 9 mostra um copo para bebidas no qual o colar tem uma altura igual à do próprio copo. A maneira de fabricar o copo ilustrado nas figuras 1 a 3 é particularmente apropriada para copos para bebidas fabricados de cartão. 0 fabrico começa a partir de um estampo 1 semelhante a uma folha, mostrado na figura 1, que é cortado a partir de um cartão revestido de 6Proc. 3858 has been welded to form the expanded shape conically in the beaker; Figure 4 shows a beverage cup, wherein the lower edge of the collar is provided with an inner widening projecting toward the cup shell, Figure 5 shows the cups of Figure 4 in the stacked state; Figure 6 shows a beverage cup in which the lower edge of the collar is provided with a fold facing inwardly towards the cup shell; Figure 7 shows a drinking cup in which the lower edge of the cup is equipped with an outwardly facing flare, and Figure 8 shows a drinking glass with flares either on the lower edge of the collar or at the folding point of the casing in the mouth of the cup, and Figure 9 shows a beverage cup in which the collar has a height equal to that of the cup itself. The manner of manufacturing the cup illustrated in Figures 1 to 3 is particularly suitable for beverage cups made of carton. The fabrication starts from a sheet-like pattern 1, shown in Figure 1, which is cut from a paper-coated paperboard of 6
Proc. 3858 polímero, próprio para copos, sendo a estrutura básica do estampo formada como uma parte de um sector circular. Os lados verticais 2 do estampo 1 são alinhados com o raio circular e os lados horizontais 3 com a curvatura de um circulo concêntrico. Na figura 1, uma linha tracejada indica a linha de dobragem 4 formada como uma curva de outro circulo concêntrico, sendo o estampo 1 dividido num invólucro que forma a parede lateral do copo e num colar anular externo por dobragem ao longo da linha 4. A figura 2 mostra o estampo 1 após ter sido dividido numa parte 5 que forma um invólucro do copo e, numa parte 6 que forma o colar, por dobragem ao longo da linha 4. A dobragem é seguida pelo encurvamento para formar a forma expandida conicamente do copo, ilustrada na figura 3 e pela soldadura térmica ao longo da linha da união 7 formada pela sobreposição dos bordos verticais 2 do estampo. Assim o copo foi dotado de uma parte 5 de invólucro ' que se expande conicamente para cima, e um colar anular 6, que se expande para baixo também de forma cónica, a partir da boca do copo e rodeando o invólucro. 0 estampo do copo dobrado e soldado como se mostra na figura 3 é equipado com um fundo ligado por soldadura térmica. Na última etapa do processo de fabrico, o bordo inferior do colar e/ou a boca do copo podem ser dotados de um alargamento anular, tal como uma enrolamento ou num revestimento. Todas as etapas de fabrico do copo acima mencionadas podem ser implementadas como produção em série numa máquina de copos. 7Proc. 3858 suitable for cups, the basic structure of the die being formed as a part of a circular sector. The vertical sides 2 of the die 1 are aligned with the circular radius and the horizontal sides 3 with the curvature of a concentric circle. In Figure 1, a dashed line indicates fold line 4 formed as a curve of another concentric circle, the stamper 1 being divided into a shell forming the side wall of the bead and an outer annular bead by folding along the line 4. A figure 2 shows the die 1 after being divided into a part 5 forming a shell of the cup and in a portion 6 forming the collar by folding along the line 4. The folding is followed by bending to form the conically expanded form of the collar 3 and by the thermal welding along the line of the joint 7 formed by the overlapping of the vertical edges 2 of the die. Thus the beaker was provided with a shell part 5 which expands conically upwardly, and an annular collar 6, which also expands conically inwardly from the mouth of the beaker and encircling the shell. The folded and welded cup portion as shown in Figure 3 is equipped with a heat-sealed bottom. In the last step of the manufacturing process, the lower edge of the collar and / or the mouth of the cup may be provided with an annular flare, such as a winding or a coating. All of the above-mentioned manufacturing steps of the cup can be implemented as serial production in a cup machine. 7
Proc. 3858 A figura 4 é um desenho simplificado em secção transversal que mostra um copo de cartão para bebidas 10, o qual pode ser produzido como indicado nas figuras 1 a 3. O copo 10 compreende um invólucro 5 que se expande para cima conformado como um cone truncado, que constitui a parede lateral do copo, um fundo 11 ligado por soldadura térmica e um colar 6 que se expande conicamente a partir da boca 8 do copo e que tem uma altura igual a cerca de 1/4 da altura do copo. No bordo inferior do colar 6 foi formado um enrolamento 12 como revestimento, que se projecta a partir do colar para o interior em direcção à superfície 5 do invólucro do copo. Uma tal projecção 12 impede o colar 6 de ser pressionado contra o invólucro 5 do copo pelos dedos do utilizador, mantendo assim um espaço de ar de isolamento térmico entre o colar e o invólucro, impedindo que uma bebida quente queime os dedos do utilizador.Proc. Figure 4 is a simplified cross-sectional drawing showing a beverage carton 10, which can be produced as indicated in Figures 1 to 3. The cup 10 comprises an upwardly expanding casing 5 shaped like a cone shaped bottom 11 and a collar 6 which expands conically from the mouth 8 of the cup and has a height equal to about 1/4 of the height of the cup. At the lower edge of the collar 6 a winding 12 was formed as a coating, which projects from the collar inwards towards the surface 5 of the cup shell. Such a projection 12 prevents the collar 6 from being pressed against the cup shell 5 by the user's fingers, thereby maintaining a space of thermal insulation air between the collar and the shell, preventing a hot beverage from burning the user's fingers.
Devido à sua forma de expansão cónica, os copos para bebidas 10 da figura 3 podem ser empilhados, tal como se mostra na figura 5. Quer as porções de invólucro 5, quer os colares 6 dos copos, são parcialmente encaixados no empilhamento. Dado que os copos 10 são completamente simétricos, a pilha irá sempre ser uma pilha direita. A figura 6 mostra uma aplicação do copo para bebidas 10 da invenção, em que o bordo inferior do colar 6 está equipado com uma dobra 13 que circundo o colar anularmente e orientada na direcção do invólucro 5 do copo. A dobra 13 tem as mesmas funções que o enrolamento 12 interior do colar 6 do copo na figura 4. A dobra 13 8Due to their conical expansion shape, the beverage cups 10 of Figure 3 may be stacked, as shown in Figure 5. Both the cup portions 5 and the cup collars 6 are partially docked in the stack. Since the cups 10 are completely symmetrical, the stack will always be a right stack. Figure 6 shows an application of the beverage cup 10 of the invention, wherein the lower edge of the collar 6 is equipped with a fold 13 surrounding the collar annularly and oriented towards the cup shell 5. The fold 13 has the same functions as the inner winding 12 of the collar 6 of the cup in Figure 4. The fold 13
Proc. 3858 pode ser produzida no estampo 1 do copo na primeira etapa de dobragem, isto é, em ligação com a dobragem do colar 6 da figura 2. A figura 7 mostra uma modificação do copo de beber 10 da figura 4, em que o enrolamento 12 no bordo inferior do colar 6 se projecta para o exterior a partir da superfície de preensão do colar. 0 enrolamento 12 tem a acção de conferir a rigidez ao colar 6 e tornar mais fácil ao utilizador de agarrar firmemente o copo. É concebível uma combinação da aplicação das figuras 4, 6 e 7 ar dotar-se o bordo inferior do colar 6 com uma projecção em ambas as direcções, isto é, quer para o interior em direcção ao invólucro do copo, quer para o exterior a partir do colar.Proc. 3858 can be produced in the cup portion 1 in the first folding step, i.e., in connection with the folding of the collar 6 of Figure 2. Figure 7 shows a modification of the drinking cup 10 of Figure 4, wherein the bobbin 12 on the lower edge of the collar 6 projects outwardly from the collar gripping surface. The winding 12 has the effect of imparting rigidity to the collar 6 and makes it easier for the user to grip the cup firmly. A combination of the application of Figures 4, 6 and 7 is conceivable to provide the lower edge of the collar 6 with a projection in both directions, i.e. either inwardly towards the cup shell or the outside from the collar.
Na figura 8, o copo de beber 10 da figura 4 foi modificado adicionalmente pela introdução de um enrolamento anular 14, que rodeia igualmente a boca 8 do copo. Um tal alargamento na boca 8 do copo actua como reforço adicional do copo, melhorando ao mesmo tempo o conforto do uso do copo. A figura 9 mostra uma aplicação do copo para bebidas 10 da invenção, no qual o colar 6 foi estendido para cobrir o invólucro do copo 5 na sua totalidade. Esse colar 6 estende-se ao nível do fundo 11 do copo, melhorando a estabilidade do copo, colocado sobre uma superfície de apoio e permite que a porção de invólucro do copo, isto é, o suporte do copo, seja mais estreito ou mais marcadamente cónico na sua forma do que normalmente. 9In Figure 8, the drinking cup 10 of Figure 4 has been further modified by the introduction of an annular winding 14, which also surrounds the mouth 8 of the cup. Such a widening in the mouth 8 of the cup acts as additional reinforcement of the cup, while improving the comfort of using the cup. Figure 9 shows an application of the beverage cup 10 of the invention, in which the collar 6 has been extended to cover the cup shell 5 in its entirety. This collar 6 extends at the level of the bottom 11 of the cup, improving the stability of the cup, placed on a support surface and allowing the cup portion, i.e., the cup holder, to be narrower or more sharply conical in shape than normally. 9
Proc. 3858Proc. 3858
Esta solução pode também ser apropriada para copos muito baixos, por razões estruturais e/ou estéticas. É óbvio para os peritos da técnica que as aplicações da invenção não estão restritas aos exemplos acima mencionados, podendo variar no âmbito das reivindicações anexas.This solution may also be suitable for very low cups, for structural and / or aesthetic reasons. It is obvious to those skilled in the art that the applications of the invention are not restricted to the above-mentioned examples, and may vary within the scope of the appended claims.
Lisboa, 12 de Outubro de 2006 10Lisbon, October 12, 2006 10
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