<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Verpacken von Gegenständen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Gegenständen durch Aufbringen einer aus einer hochviskosen Flüssigkeit gebildeten bei Raumtemperatur erhärtenden Oberflächenschicht, bei wel- chem der Gegenstand auf einem horizontalen Weg durch eine Beschichtungszone kontinuierlich bewegt und zumindest ein hochviskoser Flüssigkeitsstrom bei einer über dem Schmelzpunkt der Flüssigkeit liegenden Temperatur eingebracht wird.
Die Erfindung betrifft insbesonders ein Verfahren welches für die Verpackung von Gegenständen verschiedenster Art geeignet ist, beispielsweise auch für die Verpackung von Lebensmittel wie Gefrierfleischprodukte u. dgl., um eine Schutzschicht zu schaffen, die auch das
Aussehen der Produkte nicht beeinträchtigt, aber auch für Metallgegenstände, um eine Schicht zu erzeugen, die zum Schutze oder der Verziehung dient.
Es sind verschiedene Verfahren zur Aufbringung einer Schicht auf Gegenstände, beispielsweise Lebensmittel, wie Käse, Fleischschnitten oder tischfertiges geräuchertes oder gekochtes Fleisch u. dgl. bekannt, um die Haltbarkeit dieser Produkte zu unterstützen. Die für diese Zwecke üblichen Überzüge bestehen aus Gelatine, Caol-Fett oder einer Wachsbasis von verschiedener Zusammensetzung u. dgl., und sind dazu bestimmt einen einheitlichen Überzug auf den zu verpackenden Gegenständen zu bilden. Die Aufbringung dieser Überzüge selbst erfolgt z. B. durch Tauchen, Sprühen oder Überziehen und Aufpressen des Überzugsmaterials auf die Oberfläche der zu behandelnden Gegenstände, wobei zur Durchführung dieser Verfahren eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt sind.
Diese bekannten Verfahren zur Aufbringung solcher Überzüge auf die Oberfläche von Gegenständen, haben sich jedoch in der Praxis nicht bewährt, insbesondere in verpackungstechnischer Hinsicht gesehen, da das fertig verpackte Produkt, besonders wenn es sich um Lebensmittel handelt, ein gefälliges Aussehen haben soll. Ein wesentlicher Nachteil, der sich besonders im Zusammenhang mit dem Tauchverfahren ergibt, ist darin zu sehen, dass es nicht möglich ist, einen Überzug, festhaftend auf der freiliegenden Oberfläche des zu beschichtenden Produktes an allen Stellen dieser Oberfläche aufzubringen, da die Gegenwart kleiner Löcher oder Risse in der Oberfläche dieser Produkte oft zur Bildung von Luftblasen im Überzug führt.
Der Überzug wird weiters durch den Dampfdruck, der durch die Temperaturdifferenz zwischen dem flüssigen, relativ heissen Überzugsmaterial und der relativ kalten Oberfläche des Produktes entsteht, vom Produkt abgehoben, wodurch sich ein Zwischenraum zwischen Überzug und Produkt bildet. Ist der Überzug steif oder brüchig, so kann leicht ein Absplittern oder eine andere Form der Zerstörung des Überzuges erfolgen. Weiters kann durch die grosse Menge an erhitzter Flüssigkeit, in welche das Produkt eingetaucht werden muss, die Oberfläche des Gegenstandes, beispielsweise eines Fleischstückes, erhitzt und zerstört werden.
Bei Anwendung des sogenannten Überziehverfahrens wird das Aussehen des verpackten Produktes wieder verändert. Überziehverfahren, bei denen ein Vorhang des Überzugsmaterials auf den Gegenstand auffliesst und um den Gegenstand herum abfliesst, sind für Verpackungsverfahren demnach nicht geeignet und werden vorwiegend zum Überziehen von Konditoreiwaren mit einer äusseren Schicht eines essbaren Materials, wie z. B. Schokolade, insbesondere bei der Herstellung von Zuckerstangen, verwendet. Werden Überziehverfahren zum Haltbarmachen von Lebensmittel oder zur Verpackung von Gegenständen angewendet, so ist es schwierig, wegen der relativen Dicke des aufgebrachten Überzuges und wegen der Unregelmässigkeiten der Überzugsdicke, eine durchsichtige Beschichtung, die eine gute Sichtbarkeit des Produktes gestattet, zu erhalten.
Beim Überziehverfahren ergeben sich weiters auch die Nachteile, die beim Tauchverfahren, durch das Erhitzen der Oberfläche des Produktes und die Gegenwart der Luftlöcher
<Desc/Clms Page number 2>
auftreten. Ausserdem sind die Gestehungskosten solcher Überzüge wegen der relativ grossen Menge an verbrauchtem Material ziemlich hoch.
Das sogenannte Sprühverfahren, bei welchem Sprühköpfe oder Zerstäuberdüsen zur Aufbringung des Überzuges auf die Gegenstände zur Anwendung gelangen, weist ebenfalls zahlreiche Nachteile auf. Es ist beispielsweise schwierig, viskose Überzüge gleichmässig und ohne Anwendung von Lösungsmitteln aufzubringen. Bei Anwendung dieses Verfahrens ist es weiters häufig der Fall, dass die ersten auf den Gegenstand aufgebrachten Sprühteilchen, insbesondere bei Gefrierprodukten, dazu neigen, sich bei der Berührung mit der Oberfläche des Gegenstandes zu verfestigen, um somit einen Staub auf der Oberfläche zu bilden, wonach die darauffolgend aufgebrachten Teile, wenn sie auf die Oberfläche des Gegenstandes auftreffen, nicht mehr genügend Wärmegehalt aufweisen, um die vorher niedergeschlagenen Teilchen wieder zu schmelzen.
Dadurch werden bröckelige und ungleiche Überzüge erhalten, die sehr bruchanfällig sind. Da weiters die Oberfläche vieler gefrorener Lebensmittel unregelmässig ist, wird bei der Besprühung der sich bewegenden Gegenstände durch eine oder mehrere feststehende Sprühdüsen ein relativ dicker Überzug dort erhalten, wo eine gegebene Oberfläche normal zur Sprühdüse liegt, während die Überzüge auf mit Bezug auf die Sprühdüse schiefen Oberflächen relativ dünn sind.
Es ist auch ein Sprühverfahren bekanntgeworden, bei welchem im Zuge der Verpackung Gegenstände auf einem horizontalen Weg kontinuierlich durch eine Beschichtungszone bewegt und dabei mittels senkrecht zur Bahn gerichteter, sich einwärts bewegender Flüssigkeitsströme von allen Seiten bespritzt werden, wobei alle Flächen des Gegenstandes einen Schutzüberzug erhalten.
In den, durch Düsen erzeugten Sprühstrahl eines überzugsfähigen Materials sind jedoch Luftpartikelchen enthalten, so dass keinesfalls eine dünne, ununterbrochene ebene Filmschicht gebildet wird und weiters bei ungleichmässigen Konturen des Gegenstandes kleine Vertiefungen oder andere Hohlräume mit dem Überzugsmaterial ausgefüllt werden, wo- durch im Überzug dicke und dünne Stellen entstehen, welche der Oberfläche des Gegenstandes ein unansehnliches Aussehen verleihen, insbesonders, wenn ein durchsichtiger Überzug erhalten werden soll.
Es ist auch bekannt, dass Überzüge, die aus Flüssigkeiten mit einer hohen Viskosität hergestellt werden, Eigenschaften aufweisen, die mit weniger viskosen Flüssigkeiten nicht erzielbar sind. Von diesen Eigenschaften sind die hohe Dichte und Zugfestigkeit, die Fähigkeit, rasch zu erhärten, die Leichtigkeit, den Überzug vom Gegenstand abzustreifen und die Dauerhaftigkeit über eine lange Zeitdauer zu erwähnen. Die Anwendung solcher Überzüge für Verpackungszwecke hat bisher jedoch keine weite Verbreitung gefunden, da kein geeignetes Verfahren bekannt ist, solche Überzüge auf Gegenstände aufzubringen.
Tauchen, Überziehen, Sprühen u. a. bekannte Beschichtungsverfahren haben sich wegen der Stärke der resultierenden Überzüge, der hohen Kosten derselben und wegen der Anwendung relativ hoher Temperaturen als nicht brauchbar erwiesen.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zum Verpacken von Gegenständen zu schaffen, bei welchem die beim Tauchen, Überziehen, Sprühen und andern Verfahren erwähnten Nachteile vermieden werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Flüssigkeitsstrom zwei dünne, ununterbrochene, fortlaufende, sich nicht kreuzende Filme bildet, die sich vom Boden der Bahn bis wenigstens zur Höhe des Gegenstandes erstrecken, wobei sich der Molekulargehalt der Filme von den einander gegenüberliegenden Seiten des horizontalen Weges im wesentlichen horizontal nach einwärts bewegt und die ebenen Filme mit ihren Ebenen zur Bewegungsbahn schräg und mit zueinander entgegengesetzt gerichteten Winkel angeordnet sind,
so dass alle der Richtung des Molekularflusses eines der Filme gegenüberliegende und der Richtung des Molekularflusses des andern Filmes gegenüberliegende Oberflächen, bei Hindurchführung des Gegenstandes durch die Filme, einen ununterbrochenen Überzug des Materials erhalten, und auch alle Seitenflächen des Gegenstandes mit dem flüssigen Material überzogen werden. Zweckmässig liegen hiebei die durch die quer über die Bewegungsbahn des Gegenstandes führenden ebenen Filme gebildeten Winkel zwischen 30 und 450.
Nach weiteren erfindungsgemässen Merkmalen ist die dünne, kontinuierliche, ebene Flüssigkeitsschicht eines jeden Flüssigkeitsstromes, deren Ränder von der Austrittsstelle aus divergieren, zumindest so gross, dass bei Hindurchführung des Gegenstandes zwischen den divergierenden Rändern der Schicht, wobei eine relative Berührungsbewegung zwischen dem Film und dem Gegenstand entlang der die Schichtebene schneidenden Bahn erfolgt, zwischen dem Gegenstand und wenigstens einem der Ränder noch ein entsprechender Teil der Schicht freibleibt und die Fliessgeschwindigkeit der filmbildenden Flüssigkeit mit der Geschwindigkeit der relativen Berührungsbewegung zwischen dem Film und dem Gegenstand abgestimmt ist, so dass der durchbrochene oder eingebrachte Teil der Flüssigkeit aus der Film- oder Schichtebene abgelenkt und zusammenhängend auf den Oberflächenteilen des Gegenstandes,
wo eine Koagulierung stattfindet, zur Anlage kommt, während sich der nicht durchbrochene Flüssigkeitsteil in Form eines
<Desc/Clms Page number 3>
zusammenhängenden Filmes über den weiteren Bereichen des Gegenstandes erstreckt. Die zur Bildung der
Schichten vorgesehenen Flüssigkeitsströme weisen hiebei eine solche Richtung auf, dass das fliessende Ma- terial einer ersten Schicht nur von bestimmten Oberflächenteilchen eines vorherbestimmten Bereiches durchbrochen und aus der Ebene dieser Schicht abgelenkt, sowie in der Form des ungebrochenen Filmes auf diese bestimmten Oberflächenteile aufgelegt wird, während andere angrenzende Oberflächenteile des vorherbestimmten Bereiches mit dem ersten Schichtmaterial überzogen werden und eine zweite Schicht durchbrechen und ablenken, um durch dieses zweite Schichtmaterial ebenfalls unterzogen zu werden.
Bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei welchem auf die Oberflächen des zu be- handelnden Gegenstandes die Filme fortschreitend gleichmässig und in einer einheitlichen Stärke im so- genannten Ablageverfahren aufgebracht werden, werden die Viskosität der verschiedenen Flüssigkeitsfil- me, der an den Filmköpfen, mit welchen die Filme erzeugt werden, herrschende Druck, sowie die Be- wegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes, genau kontrolliert, so dass die abgefangenen Teile der Filme auf die verschiedenen Oberflächen ohne wesentliche Verminderung der Stärke des fliessenden Filmes und ohne dass sich dieser auf der Oberfläche ansammelt oder aufschichtet, aufgebracht werden, wobei weiters die Temperaturbedingungen im Bereich der verschiedenen Filmaufbringungsstellen sorgfältig eingehalten werden,
damit kein vollkommenes Erhärten des vorher aufgebrachten Filmes stattfindet, ehe der nächste
Film auf die Oberfläche des Gegenstandes aufgebracht wird, um eine Schmelzverbindung mit dem vor- hergehenden Film zu erzielen. Auf diese Art wird auf den Gegenstand ein dichter Verpackungsüberzug aufgebracht, welcher die Oberfläche des Gegenstandes, vollkommen abschliesst und der durchwegs eine einheitliche Stärke aufweist. Durch das erfindungsgemässe Verfahren, bei welchem die einzelnen ebenen
Filme schräg gegen die Bewegungsbahn der Gegenstände gerichtet sind, werden auch die freiliegenden
Oberflächen einer jeden Unregelmässigkeit, wie z.
B. von Vorsprüngen, Rissen, Spalten und Löchern usw. vollkommen mit einem Überzug von gleichmässiger Stärke bedeckt, wobei der Überzug der natürlichen
Kontur der Oberfläche, auf welcher er aufgebracht wird, ohne merklichen Wechsel in seiner Stärke an allen Bereichen folgt. Auf diese Weise wird auch ein Schutzüberzug von einheitlichem Aussehen ohne un- erwünschte transparente oder matte Stellen erhalten, wobei weiters die relativ niedere Temperatur des
Produktes das Erhärten des Flüssigkeitsfilmes nach seiner Aufbringung auf die Oberfläche des Produktes fördert, so dass, wenn auch in der Umgebung des Produktes die Temperatur höher ist als der Schmelzpunkt des aufgebrachten Überzuges, das Produkt die Behandlung in verpacktem Zustand verlässt.
Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert, wobei weitere erfindungsgemässe Merkmale und Vorteile hervorgehen.
Durch die Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise an Hand einer Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung bedeutet Fig. l eine schaubildliche Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verpackungsverfahrens, Fig. 2 einen vergrösserten Schnitt entlang der Vertikalebene nach der Linie 2-2 von Fig. 1, Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung eines vertikal adjustierbaren Bodenstärke-Steuermechanismus, Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt entlang einer vertikalen Ebene nach der Linie 4-4 von Fig. l, Fig.
S einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 5-5 von Fig. 4, Fig. 6 einen vergrösserten Schnitt im wesentlichen entlang der Vertikalebene durch die Linie 6-6 von Fig. l, Fig. 7 eine schematische Darstellung der Vorrichtung, aus welcher insbesondere das dieser zugeordnete hydraulische System ersichtlich ist, Fig. 8 eine schaubildliche Darstellung eines vergrösserten Teiles der Vorrichtung, aus welcher zu entnehmen ist, in welcher Weise bestimmte filmbildende Düsen angeordnet sind, Fig. 9 eine schaubildliche Darstellung eines Teiles der in Fig. 8 dargestellten Konstruktion, Fig. 10 eine schaubildliche Darstellung eines andern Teiles der in Fig. 8 dargestellten Konstruktion und Fig. 11 eine schaubildliche Darstellung einer der Filmherstellungsdüsen oder Filmköpfe, wie sie im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung verwendet werden.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens (Fig. l und 2) werden die zu verpackenden Lebensmittel oder andere Gegenstände A auf einem endlosen Förderband 10 getragen, dem eine Fördereinrichtung 11 zugeordnet ist, wobei das Förderende über eine leerlaufende Walze oder Trommel 12 und das entgegengesetzte Ende über eine angetriebene Walze oder Trommel 14 läuft. Die Walzen 12 und 14 sind auf Wellen 16 bzw. 18 angeordnet, welch letztere drehbar im Rahmen der Vorrichtung gelagert sind. Das gesamte Rahmenwerk der Maschine ist in der schematischen Darstellung nicht wiedergegeben, sondern es scheinen nur bestimmte Teile des Rahmenwerkes 20 auf.
Die Welle 18 ist eine Antriebswelle für die Fördereinrichtung 11, und wird durch eine Riemen- und Riemenscheibenanordnung 22 von einem im Rahmen der Vorrichtung angeordneten Elektromotor 24 ange-
<Desc/Clms Page number 4>
trieben. Das endlose Förderband 10 besteht aus einem oberen vorlaufenden Teil 26 und einem unteren zurücklaufenden Teil 28. Der mittlere Bereich des vorlaufenden Teiles 26 des Förderbandes ist dort unter- brochen, wo das Band eine Einbiegung, beispielsweise bei 30 (insbesondere Fig. 2) bildet. Dieser versetz- te Teil 30 des Förderbandes 10 schliesst zum Teil einen Bodenbildungsmechanismus 32 ein, dessen Ar- beitsweise in der Folge näher erläutert wird.
Die so geschaffene Unterbrechung im mittleren Bereich des vorlaufenden Teiles 26 teilt diesen Teil in einen vorderen Teil 26a und einen rückwärtigen Teil 26b.
Beim Teil 26a ist ein Beschickungstisch 33 an seinem Vorschubende zugeordnet, welchem Tisch 33 ein vorlaufender Teil 34 eines endlosen Bandes 36 gegenüberliegt, welchem eine Entladeförderungsvorrich- tung 38, die nur teilweise in Fig. 1 dargestellt ist, zugeordnet ist. Das Förderende des endlosen Bandes 34 ist über eine Walze oder Trommel 40, die in geeigneter Weise im Rahmenwerk der Vorrichtung gelagert ist, geführt. Das Förderband 10 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahldraht-Maschenmaterial und be- wegt sich in der durch die Pfeile in Fig. 1 angegebenen Richtung, die auch die Richtung des endlosen För- derbandes 34 ist.
Die Fördereinrichtung 11 befindet sich in einem im wesentlichen rechteckigen Gehäuse, dessen Kon- turen 42 in strichpunktierten Linien angegeben sind. Die Einzelheiten des Gehäuses 42 bilden keinen Teil der Erfindung und es ist selbstverständlich, dass in ihm geeignete Öffnungen an den Vorder- und Hinterwänden zur Einführung der zu verpackenden Gegenstände A beim Vorderende des Förderers 11 und zur Überleitung dieser verpackten Gegenstände vom rückwärtigen Ende des Förderers 11 zum Ausgabeförderer 38 vorgesehen sind. Letztere ist ausserhalb des Gehäuses 42 angeordnet. Das Gehäuse 42 kann aus rostfreiem Stahlblech konstruiert sein und die Seitenwände hievon können mit einer oder mehreren Deckplatten und Zugangsöffnungen an geeigneten Bereichen versehen sein.
Das Gehäuse 42 dient zu dem mehrfachen Zweck, den inneren Verpackungsmechanismus, einschliesslich dem Förderer 11 und die darauf be- findlichen zu verpackenden Gegenstände vor Verunreinigungen und vor den umgebenden Temperaturund Feuchtigkeitsbedingungen zu schützen, die im Inneren des Gehäuses 42 zur Filmbildung erzeugte Wärme zu halten und ein Austreten der filmbildenden Flüssigkeit während des Betriebes der Vorrichtung oder während Einstellungsmassnahmen, während welcher die verschiedenen zur Filmherstellung dienenden Düsen bzw. Fklmköpfe adjustiert werden müssen, zu verhindern.
Die Gegenstände A, welche beispielsweise die Form von Tafelfleischschnitten haben, wobei die einzelnen Schnitten im allgemeinen rechteckige Form haben, so dass das verpackte Endprodukt im wesentlichen rechteckig geformt ist, werden dem Förderer zugeführt und bewegen sich auf dem vorlaufenden Teil 26 des Förderbandes 10 von der Aufgabestelle in das Gehäuse 42 bis zur Abgabestelle, wo die Gegenstände über einen Mechanismus 43 (Fig. 3) zur Kontrolle der Stärke des Bodenfilmes geführt werden, wonach sie auf den Abgabeförderer 38 gelangen. Während des Durchganges entlang des vorlaufenden Teiles 26 des Förderers 10 begegnen die verschiedenen Gegenstände A einer Vielzahl von fliessenden Flüssig- keitsfilmen, von denen sechs Filme f, f, f, f, f, f dargestellt sind.
Diese Filme treten aus sechs Düsen oder Filmköpfen 44,46, 48,50, 52, 54 aus, welche entlang des vorlaufenden Teiles 26 des Förderers in dessen Längsrichtung im wesentlichen in dem angegebenen, aufeinanderfolgenden Abstand angeordnet sind. Die verschiedenen Filmköpfe können von gleicher Konstruktion sein, obgleich die Ausführung derselben gegebenenfalls von besonderer Art sein kann, um Filme mit verschiedenen Eigenschaften zu erzeugen. Eine der Düsen, nämlich die Düse 44, ist in ihren Einzelheiten in Fig. 11 dargestellt und ihre Arbeitsweise wird später beschrieben.
Obwohl sechs solche Düsen und dementsprechend sechs Filme in der beispielsweisen Ausführungsform dargestellt sind, kann natürlich eine grössere oder geringere Anzahl solcher Filmköpfe vorgesehen sein, um verschiedene Arten von Verpackungsüberzügen auf den Gegenständen herzustellen oder um Gegenstände mit schwankender unregelmässiger Form zu behandeln. Es wurde jedoch gefunden, dass bei vieleckigen Gegenständen mit ebenen oder krummen Seiten die Verwendung von sechs solchen Filmköpfen, die entsprechend entlang des sich vorbewegenden Teiles 26 des Förderers angeordnet sind, ausreichen, um einen doppelt starken Verpackungsüberzug auf die freiliegenden Seiten und auf den Oberteil der Gegenstände aufzubringen.
Die Zusammensetzung der aus den verschiedenen Filmköpfen austretenden Flüssigkeitsfilme kann in einem weiten Bereich schwanken, es wurde jedoch bei der Anwendung auf Lebensmittel, insbesondere auf
EMI4.1
niederen Temperaturen behandeltem Fleisch, wie z. B. Gefrierfleisch u. dgl., gefunden, dass Wachs-65 C, geeignet sind.
Zahlreiche Zusammensetzungen wurden als Verpackungsüberzug für solche Lebensmittel als geeignet befunden und es ist selbstverständlich, dass die jeweils gewählte Zusammensetzung je nach dem Gegenstand, auf welchen sie aufgebracht werden soll, und je nach der Qualität und den physikalischen Eigen-
<Desc/Clms Page number 5>
schaften des gewünschten Verpackungsüberzuges schwanken kann. Gewisse flüssige Stoffe sind, wenn sie auf die Gegenstände A aufgebracht werden und auf diesen erhärten, fast vollkommen, durchsichtig, wogegen andere Filme einen durchscheinenden oder matten Verpackungsüberzug ergeben. Die für die Filme verwendeten flüssigen Materialien können auch verschieden gefärbt sein und die verschiedensten Farb- nuancen der Filme können durch Verwendung geeigneter Farbstoffzusätze erzielt werden.
Ausser Filmen auf Wachsbasis können auch verschiedene Kunststoffe, wie z. B. Polyäthylen u. dgl., zur Verpackung von
Lebensmitteln verwendet werden. Ein besonderes Material zur Herstellung von Filmen bzw. von erhärte- ten Verpackungsüberzügen für Lebensmitteln, ist in der USA-Patentanmeldung Ser. Nr. 607, 599 beschrie- ben. Dieses Material ist ein mikrokristallines Wachs, abgeleitet von einem paraffinbasischen RohöL Als
Wachsüberzug hat dieses Material eine äusserst hohe Zugfestigkeit und einen geringen Ausdehnungskoeffi- zienten. Ein anderes Material, welches als Filmüberzug gemäss vorliegender Erfindung zur Verpackung von Lebensmitteln, wie z. B. von Gefrierfleisch u. dgl., geeignet ist, ist in der USA-Patentanmeldung
Ser.
Nr. 607,600 beschrieben und besteht aus acetylierten Monoglyceriden und Äthylzellulose, die derart kombiniert sind, dass ein hochviskoser Film erhalten wird, welcher, wenn er als Überzug auf den Gegen- ständen erhärtet, ebenfalls eine hohe Zugfestigkeit und einen geringen Ausdehnungskoeffizienten sowie einen relativ geringen Schmelzpunkt hat. Die Erfindung ist auf kein besonderes für die Erzeugung der
Flüssigkeitsfilme verwendbares Material oder auf keinen besonderen, aus diesem Material hergestellten
Film beschränkt, da für diesen Zweck verschiedene andere Materialien verwendet oder noch entwickelt werden können.
Das jeweils verwendete flüssige Material muss eine relativ hohe Viskosität bei den herrschenden geringen Temperaturen haben, während es sich in Form eines Filmes befindet, damit es eine ausreichende Zähigkeit hat, um als eine feste ununterbrochene Schicht auf einer Fläche, die wenigstens so gross ist, als die Oberfläche des Artikels, welcher beschichtet werden soll, zusammenzuhaften, und es muss eine ausreichende Zugfestigkeit aufweisen, wenn es auf der Oberfläche des Gegenstandes erhärtet, um unter normalen Handhabungsbedingungen des verpackten Produktes nicht zu brechen.
Ausserdem muss der als Überzugsmaterial erhärtete Film ungiftig, geruchlos und geschmacklos sein und beim Erhärten einen geringen Ausdehnungskoeffizienten haben, damit beim Erhärten keine Faltenbildung auftritt, überdies muss der Film mit Bezug auf die Substanzen, auf welche er aufgebracht wird, chemisch inert sein, eine relative Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit aufweisen und darf in osmotischer Hinsicht keine Wirkung haben. Schliesslich muss der erhärtete Überzug eine so ausreichende Zugfestigkeit besitzen, dass er leicht vom Lebensmittel abgezogen werden kann, um dieses gebrauchsfertig zu machen.
Die verschiedenen Filmköpfe 44,46, 48, 50,52 und 54 sind in der Nähe des vorlaufenden Teiles 26 des Förderers 11 derart angeordnet, dass die aus ihnen austretenden Flüssigkeitsströme nach einwärts gegen die Bewegungsbahn der Gegenstände A in verschiedenen Winkeln und verschiedenen Richtungen, im allgemeinen horizontal gegen die Seiten der durchgehenden Gegenstände und im allgemeinen vertikal nach unten gegen die Oberteile der Gegenstände gerichtet sind.
Die sechs Düsen oder Filmköpfe sind einheitlich so angeordnet, dass ein gleichmässiger, kontinuierlicher, lochfreier Überzug auf die vier Seiten und auf den Oberteil eines jeden durch das Gehäuse 42 auf dem Förderband 11 in einem zweistufigen Beschichtungsverfahren geführten Gegenstandes aufgebracht wird, wogegen durch den Bodenbildungsmechanismus 32 ein gleichmässiger, homogener, lochfreier Überzug auf den Boden der Gegenstände aufgebracht wird, welch letzterer Überzug automatisch mit den Seitenüberzügen verschmilzt, so dass die vier Seiten- überzüge, der Überzug des Oberteiles sowie der Bodenüberzug eine verschlossene Verkapselung des Gegenstandes bilden und sich in engem Kontakt mit den Seitenflächen des Gegenstandes befinden.
Der derart auf allen Seiten oder Oberflächen des Gegenstandes aufgebrachte Überzug oder Verschluss ist trotz der Tatsache, dass er uneben sein kann, weil er jeder Unebenheit oder Kerbe, die auf den verschiedenen Flächen des Gegenstandes vorhanden sein kann, folgt, von einheitlicher Stärke. Der so hergestellte Überzug
EMI5.1
Überzugsmaterials auf die Gegenstände aufgebracht oder aufgesprüht wird und sich auf den vier Seiten absetzt und alle Vertiefungen vollkommen ausfüllt.
Die verschiedenen, dem Förderer 11 zugeordneten Düsen oder Filmköpfe werden mit dem filmbildenden Material bzw. mit derÜberzugssubstanz über ein Rohrsystem aus einem Vorratsbehälter beschickt, der durch einen Behälter im Boden des Gehäuses 42 gebildet sein kann und in welchen die aus den Filmköpfen austretende flüssige Substanz unter dem Einfluss der Schwerkraft zur kontinuierlichen Kreislaufführung durch das System einfliessen kann. Die jeweilige Anordnung des Rohrsystems kann je nach der Anordnung der Vorrichtung variieren, ein geeignetes System ist jedoch beispielsweise schematisch in Fig. 7
<Desc/Clms Page number 6>
dargestellt, gemäss welcher ein Verteilerrohr 60 über sechs Abzweigrohre mit den verschiedenen Film- köpfen und über weitere Abzweigrohre 64 und 65 mit der Bodenbildungsvorrichtung 32 verbunden ist.
Das geschmolzene flüssige Überzugsmaterial wird aus dem Sumpf 66 über eine Leitung 68, die zur Einlasssei- te 69 einer Pumpe 70 führt, abgezogen. Die Austrittsseite 71 der Pumpe 70 ist über eine Leitung 72 mit dem Verteilerrohr 60 verbunden. Ersatzflüssigkeit kann dem System durch Einführung in das Gehäuse 42 zugesetzt werden, in welchem es durch Einwirkung der Schwerkraft in den Sumpf 66 gelangt. Das film- bildende Material wird auf einer Temperatur wenig über seinem Schmelzpunkt gehalten. Die erforderli- chen Fliesseigenschaften können beispielsweise durch eine elektrische Heizvorrichtung eingehalten wer- den. Um weiters das Innere des Gehäuses 42 auf einer konstanten und gleichmässigen Temperatur zu hal- ten und um einen Warmluftvorhang über den Einlass-und Auslassenden des Gehäuses zu bilden, ist eine
Reihe von Infrarotlampen 73 vorgesehen.
Diese Lampen gewährleisten eine gleichmässige Erhitzung des
Gehäuses 42 und gestatten die Betrachtung des im Gehäuse enthaltenen Mechanismus und erleichtern überdies die Überprüfung der Filmeigenschaften, die an jedem der verschiedenen Filmköpfe zu jeder Zeit erhalten werden. Die durch die Heizeinrichtungen 73 erzeugte Wärme wird grösstenteils im Gehäuse 42 gehalten und in dessen Innenraum verteilt, wo sie die verschiedenen beweglichen Teile auf der zweck- mässigsten Betriebstemperatur hält, so dass das Wachs, der Kunststoff oder irgend ein anderes filmbilden- des Material auf diesen Teilen nicht erhärten kann.
Die Filmköpfe 44 und 46 (Fig. l, 4,5 und 6) sind dem sich vorbewegenden Teil 26a des Förderers zugeordnet und liegen zueinander im Abstand an einer Kante des Förderbandes 10 in oder in der Nähe der
Horizontalebene des sich vorbewegenden Teiles und sind so angeordnet, dass die aus ihnen austretenden
Flüssigkeitsfilme f, f, im wesentlichen in horizontaler Richtung nach einwärts auf die Förderkonstruktion und quer zur Oberfläche des Förderbandes 10 gerichtet sind. Wie aus Fig. 1 und Fig. 4 zu entnehmen ist, tritt der Film f aus dem Filmkopf 44 aus und verbreitet sich in Form eines relativ dünnen im allgemeinen ebenen Flüssigkeitsbogens- oder Filmes.
Der wirksame Richtungswinkel des Filmkopfes 44 ist derart gewählt, dass die obere Kante des Filmes einer im allgemeinen parabolischen Bewegungsbahn, ähnlich der Bahn eines unter demselben Winkel abgeschossenen Projektils, folgt. Ein ungefährer Querschnitt des Filmes ist in Fig. 5 dargestellt, aus welcher hervorgeht, dass die obere Kante des Filmes eine verdickte Stelle 72 aufweist, die auf ein hierin als"Strangeffekt"bezeichnetes Phänomen zurückzuführen ist, da auch die Gestalt dieses verdickten Teiles an einen Strang entlang der Oberkante des Filmes erinnert.
Dieser sogenannte "Strang" gibt dem Film Substanz und verleiht dem strömenden flüssigen Material einen Körper, von welchem flüssige Teilchen durch die Filmstruktur fliessen. Auch an der unteren Kante 74 des Filmes ist ein Strangeffekt festzustellen. Der Druck der aus dem Sprühkopf 44 austretenden Flüssigkeit ist ausreichend, den zusammenhängenden Film über die Breite des Förderbandes 10 oder zumindest über eine ausreichende Entfernung vom Sprühkopf zu werfen, das, wenn der Film durch einen ankommenden, zu beschichtenden Gegenstand A gekreuzt wird, die dem Sprühkopf zugewendete Seite oder Seiten des Gegenstandes den Film unterbrechen und einen Bruchpunkt 76 (Fig.
4) bilden, während der Teil 78 des Filmes, der nicht durch den Gegenstand gekreuzt wird, bis über den Oberteil des Gegenstandes gelangt und im Gehäuse 42 nach abwärts in der durch die Zeile angegebene Richtung fliesst. Der Film hält seinen ununterbrochenen Zusammenhang in seiner Wölbung über den Oberteil des sich bewegenden Gegenstandes A bei und bricht bei 80 in einem Bereich hinter dem Gegenstand in Ströme oder Tropfen auf, die sich nachträglich im Sumpf 66 sammeln.
Gemäss dem in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellten Mechanismus sind Einrichtungen zur Adjustierung der Winkel der verschiedenen Filmköpfe 44,46, 48 usw. sowie zur Adjustierung der Seitenlagen dieser Filmköpfe mit Bezug auf die Achse des Förderers 11, d. h. ihrer Entfernung von dieser Achse, vorgesehen.
Diese Adjustierung ist zur Durchführung verschiedener Einstellungen sowie zur Anpassung an die Form verschiedener zu verpackender Gegenstände vorgesehen. Bei den beispielsweise in dieser'Ausführungsform Verwendung findenden Gegenständen A ist der erste der in der Filmkopfreihe angeordneten Filmköpfe an
EMI6.1
lich aus Fig. 1 hervorgeht, so dass, wenn der sich bewegende Gegenstand A den Film schneidet, ein Teil des Filmes progressiv auf die Vertikalseite des Gegenstandes, die direkt den Stirnflächen des Filmkopfes 44 gegenüberliegt, aufgebracht wird, wonach bei weiterer Fortbewegung des Gegenstandes entlang der Achse des Förderers ein Teil des Filmes progressiv auf die nachfolgende Vertikalseite des Gegenstandes aufgebracht wird.
Der Einfachheit halber sind die vier Vertikalseiten des Gegenstandes A mit a, b, c und d bezeichnet, wogegen die Kopf-und Bodenflächen des Artikels mit e bzw. f bezeichnet sind. Die Seite a ist die Zug-
<Desc/Clms Page number 7>
seite des Gegenstandes, die Seite c die Schleppseite. Die Seiten b und d sind, gemäss der Darstellung in Fig. l, die rechte und die linke Seite.
Wegen der nach vorne gerichteten Neigung der Ebene des Filmes f bewegt sich der Gegenstand durch die Vertikalebene des Filmes und ein Teil des Filmes wird auf die Seiten d und c progressiv aufgebracht.
Bei der Aufbringung des Filmes f1 auf die Seiten d und c des Artikels A werden der am Filmkopf 44 aufrechterhaltene Druck, die Viskosität des Flüssigkeitsfilmes und die Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes A entlang der Achse des Förderers so aufeinander abgestimmt, dass der Film gleichmässig auf die Oberfläche des Gegenstandes verteilt wird. Im allgemeinen werden die lineare Bewegungsgeschwindigkeit des fliessenden Filmes fi und die lineare Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes A so aufeinander abgestimmt, dass der Teil des vom Gegenstand geschnittenen Filmes gleichmässig auf die Seiten des Gegenstandes ohne merklichen Filmfluss auf der Oberfläche des Gegenstandes, nachdem der Film dessen Seiten berührt hat, gerichtet ist.
Wenn der Gegenstand eine gewisse vorbestimmte Bewegungsgeschwindigkeit überschreitet, besteht die Gefahr, dass der Zusammenhang des Filmes, wenn er auf die Oberfläche des Gegenstandes aufgebracht ist, unterbrochen wird. Bewegt sich der Gegenstand entlang des Förderers bei einer zu geringen Bewegungsgeschwindigkeit, schichtet sich der Film auf der Oberfläche des Gegenstandes auf und fliesst in derselben Weise, wie es bei dem Überziehverfahren der Fall ist, an der Oberfläche ab. Durch entsprechende Wahl der verschiedenen vorerwähnten Faktoren können Filmunterbrechungen, Filmflüsse oder ein Zusammenballen des Filmes auf der Oberfläche des Gegenstandes vermieden werden und man kann einen Filmüberzug aufbringen, der genau den Konturen der Oberfläche des Gegenstandes folgt.
Da die Temperatur des Filmes etwas über dem Schmelzpunkt der Filmsubstanz gehalten wird und da die Gegenstände eine Temperatur, die wesentlich unter diesem Schmelzpunkt liegt, haben, wie dies insbesondere bei Gefrierfleischprodukten der Fall ist, erhärtet der Filmüberzug kurz nach der Aufbringung auf die Oberflächen des Gegenstandes. Die im Gehäuse 42 aufrechterhaltene Temperatur u. a. Temperaturfaktoren, sowie die Filmviskosität, Geschwindigkeit der Filmbildung u. a. physikalische Vorgänge werden genau kontrolliert, derart, dass ein vollkommenes Erhärten des auf dem Filmkopf aufgebrachten Überzuges nicht erfolgt, ehe nachfolgende überlappende oder verbindende Filme auf den Gegenstand aus andern Filmköpfen aufgebracht sind, so dass eine gleichmässige und im wesentlichen homogene Verpackungsschicht schliesslich auf den Gegenstand A aufgebracht wird.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass während des Durchganges eines Gegenstandes A durch den Film f der freie Fluss des Flüssigkeitsfilmes in dessen unteren Bereichen durch die linke Kante des rechteckigen Gegenstandes unterbrochen wird, während keine Unterbrechung des freien Flusses des Filmes in dessen oberen Bereichen stattfindet.
Da der Filmkopf 44 derart ausgerichtet ist, dass der Film sowohl vertikal nach oben gerichtete als auch quer gerichtete Bewegungskomponenten bezüglich des Förderers aufweist, ist die Bahn des oberen Teiles des Filmes parabelförmig und gelangt unbeschadet über den Artikel und überspannt das Förderband 10 mit einem scharfen Abbruch bei 76, wobei der obere Filmteil 78 die obere Fläche des Gegenstandes freilässt, so dass auf dieser Fläche kein Filmniederschlag stattfindet.
EMI7.1
tete Bewegungskomponente hat, wobei die Ebene des Filmes nach rückwärts in einem Winkel zur Bewegungsbahn des Gegenstandes A gerichtet ist.
Auf Grund dieser Neigung des Filmes f wird, wenn sich der Gegenstand durch die Vertikalebene des Filmes hindurchbewegt, ein Teil des Filmes progressiv auf die Seite a und auf den vorher niedergeschlagenen Film auf der Seite d in der erwähnten Reihenfolge aufgebracht. Obgleich eine gewisse Verfestigung des vorher auf die Seite d aufgebrachten Filmes während des Durchganges des Gegenstandes vom Film f zum Film auf Grund der Berührung des Filmes mit dem relativ kalten Gegenstand A stattfinden kann, wird erfindungsgemäss dieser Film in einem halbfesten Zustand gehalten, so dass, wenn der Filmüberzug durch den Film f, aufgebracht wird, sich die beiden Überzüge vereinigen und einen einheitlichen homogenen Film, der vollkommen die Seite d bedeckt, bilden.
Die bereits erwähnte Erscheinung des Filmabbruches und des parabelförmigen Bodens des Filmes über dem Oberteil des Gegenstandes A tritt auch ein, wenn der Gegenstand den Film f schneidet und durch diesen hindurchgeht, weswegen diese Erscheinung nicht nochmals beschrieben wird.2
Vom Film f bewegt sich der Gegenstand A, der nunmehr an einer Seite vollkommen überzogen ist und an zwei andern Seiten einen teilweise vollkommen zusammenhängenden Überzug aufweist, entlang dem Förderer 11 zum Film f, der aus der Düse 48 austritt.
Diese Düse liegt in der Mitte über den sich vorbewegenden Teil 26a des Förderbandes 10 und ist derart angeordnet, dass der kontinuierliche Flüssig- keitsfilm des Überzugsmaterials im wesentlichen nach unten auf die obere Fläche des Gegenstandes mit
<Desc/Clms Page number 8>
einer schwachen Vomeigung mit Bezug auf eine vertikale Querebene gerichtet ist. Der Film f3 hat, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, im wesentlichen die Form eines Blasstrahles mit verdickten Strangeffekten bei 84 entlang der oberen Seitenkanten des Filmes. Im übrigen sind die Querschnittseigenschaften des Filmes
EMI8.1
kanten des Gegenstandes A geschnitten wird.
Während sich der Gegenstand durch die Ebene des fliessenden Filmes vorbewegt, wird progressiv ein Überzug auf die obere Fläche des Gegenstandes aufgebracht, während die nicht unterbrochenen Teile 86 und 88 des Filmes die Seiten d und b passieren und bei 90 und und 92 in der Nähe der Ebene des sich vorbewegenden Teiles 26a des Förderers brechen.
Aus dem Film f tritt der Gegenstand A mit wenigstens vier teilweise zusammenhängend beschich- teten Oberflächen a, c, d und e aus und bewegt sich entlang des Förderweges zum Bodenbildungsmechanismus 32, durch welchen beim Materialüberzug auf die Unterseite f aufgebracht wird. Der teilweise beschichtete Gegenstand A gelangt vom sich vorbewegenden Teil 26a zum sich vorbewegenden Teil 26b, wobei er die Bodenbildungseinrichtung 32 passiert, wonach er zum Film f. gelangt.
EMI8.2
Film des Beschichtungsmaterials im allgemeinen nach unten auf den vorher auf der Oberfläche b des Gegenstandes A niedergeschlagenen Filmes in einem mit Bezug auf die vertikale Querebene des Förderers 11 schwach nach rückwärts geneigten Winkel gerichtet ist.
In seiner Eigenschaft und Form gleich der Film f4 im wesentlichen dem Film f und es werden ähnliche Beschichtungseffekte erzielt, wobei der ununterbrochene Teil des Filmes an den Seiten b und d des Gegenstandes A vorbeigeht, wie bereits im Zusammenhang mit Film f3 beschrieben wurde.
EMI8.3
gleiche Richtung, um eine vollkommene Beschichtung aller Seiten und aller Vertiefungen und Aushöhlungen, die in der Oberfläche des Gegenstandes A zugegen sein können, zu gewährleisten, wobei der Film f die nach vorne gerichteten Wände solcher Vertiefungen und der Film f4 die nach rückwärts gerichteten Wände solcher Vertiefungen auf Grund der jeweiligen Auftreffwinkel der Filme auf die Oberfläche des Gegenstandes beschichtet.
Nach dem Austritt aus dem Film f4 ist der Gegenstand auf der oberen Fläche vollkommen mit einem homogenen Materialfilm gewünschter Stärke bedeckt, wobei weitere volle Über- züge an den Seiten d und an der Bodenfläche f vorhanden sind. Teilweise Überzüge existieren, wie bereits erwähnt wurde, an den Seiten a und c.
EMI8.4
Bezug auf das Förderband des Gegenstandes entlang dem Förderer 11 nach vom geneigt ist, so dass, wenn der Film durch den teilweise beschichteten Gegenstand A geschnitten wird, eine Belichtung der bereits erwähnten niedergeschlagenen Überzüge auf der Seite a erfolgt und ein Überzug direkt auf Seite b aufgebracht wird, wobei das Aufbringen der Überzüge progressiv und in der erwähnten Reihenfolge stattfindet.
Wie bei den Filmen f und f erfolgt der Abbruch und die Bogenbildung des Filmes f5 über dem Oberteil des Gegenstandes, wobei der Film den Oberteil vollkommen frei lässt.
Der Gegenstand A tritt aus dem Film f5 aus, wobei sechs Seiten des Gegenstandes gänzlich oder teilweise zusammenhängend überzogen sind, die Seiten a und b sind teilweise beschichtet. Wenn der Gegenstand A zum Film fs gelangt, erfolgt die endgültige Beschichtung der Seiten a und b durch progressives Niederschlagen eines zusammenhängenden Teiles des Flüssigkeitsfilmes auf diese beiden Seiten in der
EMI8.5
das Förderband 34 abgelegt, von dem aus er einer Ablagestelle zugeführt werden kann.
Der Bodenbildungsmechanismus 32 (Fig. l und 2) liegt zwischen den zwei Förderbandabschnitten 26a und 26b im Bereich 30, in welchem das Förderband 10 eine Einbuchtung bildet. Die Einbuchtung 30 wird durch einen langen, im wesentlichen halbzylindrischen durchgehenden Teil 100, der aus rostfreiem Stahl bestehen kann und dessen offene Seite nach oben weist, gebildet. Der Teil 100 erstreckt sich quer über den Förderer. Sein Ende ist in geeigneter Weise im Rahmenwerk der Vorrichtung befestigt und der Teil
<Desc/Clms Page number 9>
selbst ist knapp unterhalb der Ebene des sich vorbewegenden Teiles 26 des Förderbandes 10 angeordnet.
Quer über den Förderer 11 reichend und mit ihren Enden im Rahmenwerk der Vorrichtung verankert sind weiters im Abstand zwei Stangen 102 bzw. 104 angeordnet.
Diese Stangen sind im wesentlichen in der
Ebene des sich vorbewegenden Teiles 26 angeordnet und das Förderband ist nach vorne über die hintere
Stange 104 und sodann um die gekrümmte Unterseite des Teiles 100 und hierauf nach oben und über die
Stange 102 geführt. Jeder Teil des Förderbandes bewegt sich demnach vom sich vorbewegenden Teil 26a über die Stange 104 nach unten um den Teil 100 und sodann über die Stange 102 und weiter entlang dem sich vorbewegenden Teil 26b.
Der Bodenbildungsmechanismus 32 liegt in dem rinnenartigen Teil 100 und besteht aus einer langen, rechteckigen, schachtelartigen Konstruktion 106, die aus rostfreiem Stahlblech bestehen kann und eine nichtdurchlöcherte Bodenwand 108, nach oben und nach innen gebogene Vorder- und Rückwände 110 und 112 und eine perforierte Oberwand 114, in der eine Vielzahl von kleinen Löchern oder Öffnungen 116 ausgebildet sind, aufweist. Die Löcher 116 sind vorzugsweise in drei parallelen Rei- hen angeordnet, obgleich selbstverständlich jede beliebige andere Anordnung der Löcher möglich ist, vorausgesetzt, dass diese gut über die ganze rechteckige Fläche der oberen Wand 114 verteilt sind. Eine jede der Seitenwände 115 und 117 des Gehäuses 106 weist eine Öffnung 118 auf, die mit dem Verteiler- rohr 60 über die Zweigleitung 64 in Verbindung steht.
Die obere Wand. 114 liegt knapp unter der Ebene des sich vorbewegenden Teiles des Förderers, um einen geringen Zwischenraum für einen Weg der Bo- denwände f der verschiedenen Gegenstände A über dem Bodenbildungsmechanismus 32, während die Ge- genstände vom sich vorbewegenden Teil 26a zum sich vorbewegenden Teil 26b des Förderers übergeführt werden, zu bilden. Flüssiges Überzugsmaterial, welches in das Innere der Einrichtung 106 unter Druck eingeführt wird, füllt die Einrichtung aus, und kann, wie in Fig. 2 dargestellt ist, durch die Löcher 116 ausgedrückt werden, wodurch eine Reihe von eng aneinanderliegenden Sprühstrahlen od. dgl., die nach oben gegen die Bodenfläche des vorbeigleitenden Gegenstandes gerichtet sind, gebildet wird.
Diese ver- schiedenen Sprühstrahlen dienen zur Aufbringung eines Überzuges auf die Bodenfläche des Gegenstandes und es kann gesagt werden, dass der Bodenbildungsmechanismus dadurch auch den Zweck hat, die Gegen- stände über den Spalt zwischen den sich beiden vorbewegenden Teilen 26a und 26b des Förderers "hinüber- zuschwemmen".
Der Mechanismus 43 zur Steuerung der Bodenstärke (Fig. 1 und 3) hat die Form eines flachen, verti- kal adjustierbaren, U-förmigen Bügels 120 mit einer Basis 122 und nach oben stehenden Seitenflan- schen 124. An jeder Seitenflansche 124 ist durch Schweissen oder anderweitig ein Ansatz 126 befestigt, welcher zur Aufnahme einer Höhenstellschraube 128 dient. Jede der Höhenstellschrauben ist bei 130 in einem Teil des Rahmenwerkes 20 der Vorrichtung gelagert. Am unteren Ende der Höhenstellschrauben 128 sind Kegelräder 132 angeordnet, welche in ähnliche Kegelräder 134 an einer Querstange 136, die auf ge- eignete Art im Rahmenwerk 20 der Maschine gelagert ist, eingreifen. Am oberen Ende einer jeden Hö- henstellschraube 128 ist ein Kurbelarm 138 ansetzbar, mittels welchem die Höhenschraube in beiden Rich- tungen betätigt werden kann, um den Bügel 122 zu heben oder zu senken.
Der Bügel 122 bildet den Trä- ger für eine Vielzahl von horizontal angeordneten parallelen Leerlaufwalzen 140, deren gegenüberlie- gende Enden drehbar bei 142 in den Seitenflanschen 124 des Bügels 122 gelagert sind. Der Trägerbügel
122 wird gewöhnlich so hoch gehalten, dass die Walzen 140 knapp unter der Ebene der Oberfläche des sich vorbewegenden Teiles 26 des Förderers liegen. Der Trägerbügel 122 kann in beiden Richtungen adjustiert werden, so dass die Walzen den Überzug, welcher auf die Unterseite f des Gegenstandes A aufgebracht wurde, erfassen, wenn der Gegenstand vom sich vorbewegenden Teil 26 des Förderbandes 10 zum Förder- band 34 des Förderers 38 bewegt.
Die Walzen 140 berühren die untere Fläche des Filmes und gleichen jede Unregelmässigkeit, die an der Filmfläche vorhanden sein kann, aus und entfernen Feststoffteilchen, die am Überzug haften können. Durch die vertikale Adjustierung der Höhe des Trägerbügels 122 kann eine kontrollierte Stärke des Bodenfilmes erzielt werden.
In den Fig. 8, 9 und 10 ist eine Ausführungsform eines Mechanismus dargestellt, mittels welchem die
Winkel der verschiedenen Filmköpfe 44,46, 48 usw. innerhalb sehr feiner Grenzen eingestellt werden können, und die von diesen Filmköpfen erzeugten Filme gegenüber der Oberfläche des Förderbandes 10 zu heben oder zu senken. Es könnte auch eine Einrichtung verwendet werden, bei welcher die verschiedenen Filmköpfe an gegenüberliegenden Seiten des Förderers im Gleichlauf nach einwärts oder auswärts und gegen und weg von der Bewegungsbahn der Gegenstände auf dem Förderband verschiebbar sind, um das Überziehen der Gegenstände verschiedener Grösse einzustellen.
Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung ist natürlich nur als beispielsweise Ausführungsform gedacht und es kann jede andere Einrichtung, die zur Einstellung der Lage der Düsen geeignet ist, verwendet werden. In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform findet nur ein einziges Verteilerrohr 60 für alle Filmköpfe Verwendung. Die Ausführungsform
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
<Desc/Clms Page number 11>
genden Filmkopfanordnungen variiert und deren Winkellage in einem geringen Ausmass verändert.
In Fig. 11 ist einer der in der Vorrichtung nach Fig. 1 zur Anwendung gelangenden Filmköpfe darge- stellt. Dieser Filmkopf kann beispielsweise der Filmkopf 44 sein. Selbstverständlich kann zur Herstellung der Filme fi, fus usw. eine Vielzahl von verschieden ausgefertigten Filmköpfen verwendet werden, der Filmkopf 44 ist jedoch vorzuziehen. Der Filmkopf 44 ist vorzugsweise aus Messing in Form eines ein- heitlichen Gusses hergestellt. Er hat im allgemeinen zylindrische Form und weist am einen Ende einen
Gewindenippel 250 auf, mittels welchem er in das Ende des Abzweigrohres 154, welchem er zugeordnet ist, eingeschraubt werden kann. Unmittelbar nach dem Gewindenippel 250 weist das Gussstück einen polygonalen Teil 251 auf, an welchem ein Werkzeug, wie z.
B. ein Schraubenschlüssel, angreifen kann, um die Winkellage des Filmkopfes als Ganzes um die Achse des Filmkopfes zu verstellen. Das vordere
Ende des Gussstückes ist bei 252 reduziert und an einer Seite des reduzierten Teiles 252 ist eine Ausneh- mung 254 ausgebildet, wodurch eine Art Wand 256, ein rinnenartiger Boden 258 und die weitere Wand
260 gebildet werden. Das Gussstück weist eine zentrale Bohrung 261 auf, die sich in der Längsrichtung vom
Gewindeende nach innen erstreckt und mit der Ausnehmung 254 über eine Austrittsöffnung 262 in Ver- bindung steht, welch letztere die Ausnehmung 254 neben dem rinnenartigen Boden 258 gegenüber der an- dern Wand 260 schneidet. Die Wand 260 bildet die Ablenkfläche für die Flüssigkeit und die Filmsteuer- fläche.
Diese Fläche ist neben ihrer Basis mehr oder weniger stark gekrümmt und verflacht in den vom rinnenartigen Teil 258 entfernten Bereichen zu einer planen Oberfläche, die in einem Winkel von etwa 90 zur Längsachse des Filmkopfgussstückes liegen kann. Die aus der Auslassdüse 262 austretende Flüssig- keit wird gegen die Oberfläche 250 in der Nähe der Basis auf einen mittleren Bereich gerichtet. Durch den Aufprall des aus der Öffnung 262 austretenden Flüssigkeitsstrom auf die Oberfläche 260 wird dieser zersprüht und folgt der Kontur der Oberfläche 260, wobei er dauernd seine Bewegungsrichtung ändert, bis er radial nach aussen von der Kante der Oberfläche 260 absprüht, wodurch ein Flüssigkeitsfilm mit divergierenden Seiten und Strangeffekten, wie bei 72 und 74 in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, erhalten wird.
Dieser Film entspricht dem Film f und die Form, die er vom Filmkopf 44 an progressiv annimmt, ist in Fig. 4 dargestellt und wurde bereits besprochen. Selbstverständlich kann die besondere Ausbildung der Ablenkfläche des Filmkopfes 44 variiert werden, um Filme herzustellen, die in ihrer Gestalt, in der Filmstärke, in der Filmdichte u. dgl. in einem weiten Bereich variieren. Weiters kann der Winkel mit dem ebenen Teil der Oberfläche 260 mit Bezug auf die Längsachse des Filmkopfes von einem relativ kleinen Winkel bis zu einem Winkel von sogar mehr als 900 variieren, so dass die Flussrichtung des Filmes eine Mulde mit Bezug auf den aus der Öffnung 262 austretenden Flüssigkeitsstrom bildet.
Im allgemeinen kann gesagt werden, dass, je höher die Viskosität der verwendeten Flüssigkeit ist, umso grösser der Winkel sein muss, durch welchen die Flüssigkeit beim Weg von der Öffnung 262 in den Filmkörper abgelenkt wird.
Es könnte vieles über die Wirksamkeit der Verpackung von Lebensmitteln nach dem erfindungsgemässen Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, wie z. B. im Vergleich zum Tauchen, Überziehen und Besprühen mit Beschichtungsmaterial, ausgesagt werden, die wesentlichen Vorteile der Erfindung jedoch wurden bereits erwähnt. Die Erfindung ist weder auf die genaue Anordnung der in der Zeichnung dargestellten Teile noch auf die angegebenen Verfahrensstufen beschränkt, da viele Einzelheiten der Konstruktion und des Verfahrens abgeändert werden können, ohne dadurch den Rahmen der Er- findung zu überschreiten. Wenn auch z.
B., wie in Fig. 1, die verschiedenen Filme f-f mit Bezug auf das Förderband 10 so angeordnet sind, dass Überzüge nacheinander auf die Seiten b, c, a, d, e, e, b, c, a und b aufgebracht werden, ist es selbstverständlich, dass die Folge der Filme geändert werden kann, um eine andere Beschichtungsfolge zu erzielen. Der Bodenbildungsmechanismus 32, der entlang des Förderbandes 10 angeordnet ist um einen Überzug auf die Seite f auf dem Weg des Gegenstandes zwischen den Filmen f und f aufzubringen, kann an einer andern Stelle entlang des Förderers angeordnet sein. Es hat sich in gewissen Fällen auch zweckmässig erwiesen, diesen Mechanismus an einer solchen Stelle der Bewegungsbahn der Gegenstände A vorzusehen, an welcher die Gegenstände dem Mechanismus zugeführt werden, nachdem alle Seiten- und Oberwände vollkommen beschichtet wurden.
Mit andern Worten gesagt, kann dieser Bodenbildungsmechanismus nach dem letzten Filmkopf 54 angeordnet sein.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
<Desc / Clms Page number 1>
Method of packaging objects
The invention relates to a method for packaging objects by applying a surface layer formed from a highly viscous liquid that hardens at room temperature, in which the object moves continuously on a horizontal path through a coating zone and at least one highly viscous liquid flow at a temperature above the melting point of the liquid Temperature is introduced.
The invention relates in particular to a method which is suitable for the packaging of objects of various types, for example also for the packaging of food such as frozen meat products and the like. Like. To create a protective layer that also
Appearance of the products is not impaired, but also for metal objects to create a layer that serves for protection or warping.
There are various methods of applying a layer to objects, for example foods such as cheese, sliced meat or ready-to-eat smoked or cooked meat and the like. Like. Known to support the shelf life of these products. The coatings customary for this purpose consist of gelatin, Caol fat or a wax base of various compositions and the like. Like., and are intended to form a uniform coating on the items to be packaged. The application of these coatings itself takes place, for. B. by dipping, spraying or coating and pressing the coating material onto the surface of the objects to be treated, a variety of devices are known for carrying out these methods.
These known methods for applying such coatings to the surface of objects, however, have not proven themselves in practice, especially in terms of packaging, since the finished packaged product, especially when it comes to food, should have a pleasing appearance. A major disadvantage, which arises particularly in connection with the dipping process, is the fact that it is not possible to apply a coating, firmly adhering to the exposed surface of the product to be coated at all points of this surface, because the presence of small holes or Cracks in the surface of these products often lead to the formation of air bubbles in the coating.
The coating is further lifted from the product by the vapor pressure created by the temperature difference between the liquid, relatively hot coating material and the relatively cold surface of the product, which creates a space between the coating and the product. If the coating is stiff or brittle, it can easily be chipped or destroyed in some other way. Furthermore, due to the large amount of heated liquid in which the product has to be immersed, the surface of the object, for example a piece of meat, can be heated and destroyed.
When using the so-called coating process, the appearance of the packaged product is changed again. Coating processes, in which a curtain of the coating material flows onto the object and flows away around the object, are therefore not suitable for packaging processes and are mainly used for coating confectionery products with an outer layer of an edible material, e.g. B. Chocolate, especially in the manufacture of candy canes used. When coating processes are used for the preservation of food or for the packaging of objects, it is difficult to obtain a transparent coating that allows good visibility of the product because of the relative thickness of the coating applied and because of the irregularities in the coating thickness.
The coating process also has the disadvantages of the dipping process, due to the heating of the surface of the product and the presence of the air holes
<Desc / Clms Page number 2>
occur. In addition, the initial cost of such coatings is quite high because of the relatively large amount of material used.
The so-called spray method, in which spray heads or atomizer nozzles are used to apply the coating to the objects, also has numerous disadvantages. For example, it is difficult to apply viscous coatings evenly and without the use of solvents. When using this method, it is also often the case that the first spray particles applied to the object, particularly in the case of frozen products, tend to solidify when they come into contact with the surface of the object, thus forming a dust on the surface the subsequently applied parts, when they hit the surface of the object, no longer have enough heat content to remelt the previously deposited particles.
This results in friable and uneven coatings that are very prone to breakage. Furthermore, since the surface of many frozen foods is irregular, when the moving objects are sprayed by one or more fixed spray nozzles, a relatively thick coating is obtained where a given surface is normal to the spray nozzle, while the coatings are inclined with respect to the spray nozzle Surfaces are relatively thin.
A spraying process has also become known in which, in the course of packaging, objects are continuously moved on a horizontal path through a coating zone and are sprayed from all sides by means of inwardly moving liquid streams directed perpendicular to the path, all surfaces of the object being given a protective coating.
In the spray jet of a coatable material generated by nozzles, however, air particles are contained, so that under no circumstances a thin, uninterrupted, flat film layer is formed and, in the case of uneven contours of the object, small depressions or other cavities are filled with the coating material, making the coating thick and thin spots arise which give the surface of the object an unsightly appearance, especially when a transparent coating is to be obtained.
It is also known that coatings made from liquids with a high viscosity have properties that cannot be achieved with less viscous liquids. Of these properties, mention should be made of high density and tensile strength, ability to set rapidly, ease of peeling off the coating from the article, and durability over a long period of time. However, the use of such coatings for packaging purposes has not yet found widespread use, since no suitable method is known for applying such coatings to objects.
Dipping, coating, spraying, etc. a. known coating methods have not proven useful because of the strength of the resulting coatings, their high cost and the use of relatively high temperatures.
The aim of the invention is to create a method of the type mentioned in the opening paragraph for packaging objects, in which the disadvantages mentioned in connection with dipping, coating, spraying and other methods are avoided. This is achieved in that the liquid stream forms two thin, uninterrupted, continuous, non-crossing films which extend from the bottom of the web to at least the height of the object, the molecular content of the films extending from opposite sides of the horizontal path in the moved essentially horizontally inwards and the planes of the flat films are arranged at an angle to the path of movement and at an angle opposite to one another,
so that all surfaces opposite the direction of the molecular flow of one of the films and the direction of the molecular flow of the other film, when the object is passed through the films, receive an uninterrupted coating of the material, and also all side surfaces of the object are coated with the liquid material. The angles formed by the flat films running across the path of movement of the object are expediently between 30 and 450.
According to further inventive features, the thin, continuous, flat liquid layer of each liquid flow, the edges of which diverge from the exit point, is at least so large that when the object is passed through between the diverging edges of the layer, a relative contact movement between the film and the object takes place along the path intersecting the layer plane, between the object and at least one of the edges a corresponding part of the layer remains free and the flow rate of the film-forming liquid is coordinated with the speed of the relative contact movement between the film and the object, so that the perforated or introduced Part of the liquid deflected from the film or layer plane and coherent on the surface parts of the object,
where coagulation takes place, comes to rest, while the uninterrupted liquid part is in the form of a
<Desc / Clms Page number 3>
coherent film extends over the other areas of the object. The formation of the
Liquid flows provided for layers have such a direction that the flowing material of a first layer is only broken through by certain surface particles of a predetermined area and deflected out of the plane of this layer, and is placed on these certain surface parts in the form of the unbroken film while other adjacent surface parts of the predetermined area are coated with the first layer material and break through and deflect a second layer in order to also be subjected through this second layer material.
When carrying out the method according to the invention, in which the films are applied progressively evenly and in a uniform thickness to the surfaces of the object to be treated in the so-called deposition process, the viscosity of the various liquid films, that on the film heads, with which the films are produced, the prevailing pressure, as well as the speed of movement of the object, are precisely controlled so that the intercepted parts of the films on the various surfaces without any significant reduction in the thickness of the flowing film and without this accumulating or piling up on the surface, applied, whereby the temperature conditions in the area of the different film application points are carefully observed,
so that the previously applied film does not harden completely before the next one
Film is applied to the surface of the article to fuse with the previous film. In this way, a dense packaging coating is applied to the object, which completely closes off the surface of the object and which has a uniform thickness throughout. The inventive method, in which the individual planes
Films are directed at an angle against the path of movement of the objects, so are those that are exposed
Surfaces of any irregularity, such as
B. of projections, cracks, crevices and holes, etc. completely covered with a coating of uniform thickness, the coating of the natural
The contour of the surface on which it is applied follows without any noticeable change in its thickness in all areas. In this way, a protective coating with a uniform appearance without undesired transparent or matt areas is obtained, with the relatively low temperature of the
Product promotes the hardening of the liquid film after its application to the surface of the product, so that even if the temperature in the vicinity of the product is higher than the melting point of the applied coating, the product leaves the treatment in the packaged state.
The invention is explained in more detail with reference to an embodiment of a device for carrying out the method shown in the drawing, with further features and advantages according to the invention emerge.
The invention is explained in more detail by means of the drawing, for example using an embodiment. In the drawing, FIG. 1 is a diagrammatic representation of a device for carrying out the packaging method according to the invention, FIG. 2 is an enlarged section along the vertical plane along the line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is a diagrammatic representation of a vertically adjustable base thickness control mechanism 4 shows an enlarged section along a vertical plane along the line 4-4 in FIG.
S a section essentially along the line 5-5 of FIG. 4, FIG. 6 an enlarged section essentially along the vertical plane through the line 6-6 of FIG. 1, FIG. 7 a schematic representation of the device, from which in particular the hydraulic system associated therewith can be seen, FIG. 8 a diagrammatic representation of an enlarged part of the device, from which it can be seen in which way certain film-forming nozzles are arranged, FIG. 9 a diagrammatic representation of part of the construction shown in FIG Fig. 10 is a perspective view of another portion of the structure shown in Fig. 8; and Fig. 11 is a perspective view of one of the film making nozzles or heads used in connection with the present invention.
In the device shown in the drawing for carrying out the method according to the invention (Fig. 1 and 2), the food to be packaged or other objects A are carried on an endless conveyor belt 10, to which a conveyor 11 is assigned, the end of the conveyor via an idle roller or Drum 12 and the opposite end running over a powered roller or drum 14. The rollers 12 and 14 are arranged on shafts 16 and 18, the latter being rotatably mounted in the frame of the device. The entire framework of the machine is not shown in the schematic illustration, but only certain parts of the framework 20 appear.
The shaft 18 is a drive shaft for the conveyor device 11 and is driven by a belt and pulley arrangement 22 from an electric motor 24 arranged in the frame of the device.
<Desc / Clms Page number 4>
drove. The endless conveyor belt 10 consists of an upper leading part 26 and a lower returning part 28. The middle area of the leading part 26 of the conveyor belt is interrupted where the belt forms a bend, for example at 30 (particularly FIG. 2). This offset part 30 of the conveyor belt 10 partially includes a bottom-forming mechanism 32, the mode of operation of which is explained in more detail below.
The interruption created in this way in the central area of the leading part 26 divides this part into a front part 26a and a rear part 26b.
In the case of part 26a, a loading table 33 is assigned at its advancing end, to which table 33 lies a leading part 34 of an endless belt 36, to which an unloading conveyor device 38, which is only partially shown in FIG. 1, is assigned. The conveying end of the endless belt 34 is guided over a roller or drum 40 which is suitably supported in the framework of the device. The conveyor belt 10 is preferably made of stainless steel wire mesh material and moves in the direction indicated by the arrows in FIG. 1, which is also the direction of the endless conveyor belt 34.
The conveying device 11 is located in an essentially rectangular housing, the contours of which are indicated in dash-dotted lines. The details of the housing 42 do not form part of the invention and it goes without saying that there are suitable openings in the front and rear walls for introducing the items to be packaged A at the front end of the conveyor 11 and for transferring these packaged items from the rear end of the conveyor 11 to the output conveyor 38 are provided. The latter is arranged outside the housing 42. The housing 42 can be constructed of stainless steel sheet and the side walls thereof can be provided with one or more cover plates and access openings in appropriate areas.
The housing 42 serves the multiple purposes of protecting the inner packaging mechanism, including the conveyor 11 and the objects to be packaged thereon, from contamination and from the ambient temperature and humidity conditions, and to retain the heat generated inside the housing 42 for film formation to prevent the film-forming liquid from escaping during operation of the device or during adjustment measures during which the various nozzles or clamping heads used for film production have to be adjusted.
The objects A, which for example have the shape of slices of table meat, the individual slices having a generally rectangular shape, so that the packaged end product is substantially rectangular in shape, are fed to the conveyor and move on the leading part 26 of the conveyor belt 10 from the Feed point into the housing 42 up to the delivery point, where the objects are guided via a mechanism 43 (FIG. 3) to control the thickness of the bottom film, after which they arrive on the delivery conveyor 38. During the passage along the leading part 26 of the conveyor 10, the various objects A encounter a multitude of flowing liquid films, six of which films f, f, f, f, f, f are shown.
These films emerge from six nozzles or film heads 44, 46, 48, 50, 52, 54, which are arranged along the leading part 26 of the conveyor in the longitudinal direction thereof essentially at the specified, successive spacing. The various film heads can be of the same construction, although the construction of the same can optionally be of a particular type in order to produce films with different properties. One of the nozzles, namely nozzle 44, is shown in detail in Fig. 11 and its operation will be described later.
Although six such nozzles and, accordingly, six films are shown in the exemplary embodiment, a greater or fewer number of such film heads can of course be provided in order to produce various types of packaging coatings on the articles or to handle articles of varying irregular shape. However, it has been found that in the case of polygonal objects with flat or curved sides, the use of six such film heads, appropriately arranged along the advancing part 26 of the conveyor, is sufficient to provide a double-thickness packaging coating on the exposed sides and on the top of the To apply objects.
The composition of the liquid films emerging from the various film heads can vary within a wide range, but it has been found in the application to food, in particular to
EMI4.1
Meat treated at low temperatures, such as B. frozen meat u. The like found that Wax-65 C are suitable.
Numerous compositions have been found to be suitable as packaging coatings for such foods and it goes without saying that the composition chosen in each case will depend on the object to which it is to be applied and on the quality and physical properties of
<Desc / Clms Page number 5>
properties of the desired packaging cover can vary. Certain liquid substances, when they are applied to the objects A and harden on them, are almost completely transparent, whereas other films give a translucent or matt packaging coating. The liquid materials used for the films can also be colored differently and the most diverse color nuances of the films can be achieved by using suitable dye additives.
In addition to wax-based films, various plastics, such as. B. polyethylene u. Like., For packaging of
Food. A special material for the production of films or of hardened packaging coatings for foodstuffs is disclosed in the USA patent application Ser. No. 607, 599. This material is a microcrystalline wax derived from a paraffin-based crude oil
Wax coating, this material has an extremely high tensile strength and a low coefficient of expansion. Another material which is used as a film coating according to the present invention for packaging food, such as. B. of frozen meat u. Like., is suitable, is in the US patent application
Ser.
No. 607,600 and consists of acetylated monoglycerides and ethyl cellulose, which are combined in such a way that a highly viscous film is obtained which, when it hardens as a coating on the objects, also has a high tensile strength and a low coefficient of expansion and a relatively low melting point Has. The invention is not specific to the production of the
Liquid films usable material or on any particular material made from this material
Film as various other materials can be used or developed for this purpose.
The liquid material used in each case must have a relatively high viscosity at the prevailing low temperatures, while it is in the form of a film, so that it has sufficient toughness to form a solid, uninterrupted layer on an area at least as large as to adhere the surface of the article to be coated together and it must have sufficient tensile strength when it sets on the surface of the article so as not to break under normal handling conditions of the packaged product.
In addition, the film hardened as a coating material must be non-toxic, odorless and tasteless and have a low coefficient of expansion when hardening so that no wrinkling occurs when hardening; moreover, the film must be chemically inert with respect to the substances to which it is applied, a relative one Show insensitivity to moisture and must not have any osmotic effect. Finally, the hardened coating must have sufficient tensile strength that it can be easily peeled off from the food in order to make it ready for use.
The various film heads 44, 46, 48, 50, 52 and 54 are arranged in the vicinity of the leading part 26 of the conveyor 11 in such a way that the liquid flows emerging from them inwardly against the path of movement of the objects A at different angles and different directions generally horizontally against the sides of the continuous articles and generally vertically downward against the tops of the articles.
The six nozzles or film heads are arranged uniformly so that a uniform, continuous, hole-free coating is applied to the four sides and to the top of each article guided through the housing 42 on the conveyor belt 11 in a two-stage coating process, whereas by the bottoming mechanism 32 a uniform, homogeneous, hole-free coating is applied to the bottom of the objects, which latter coating automatically fuses with the side coatings, so that the four side coatings, the coating of the top part and the bottom coating form a sealed encapsulation of the object and are in close contact with the side surfaces of the object.
The coating or seal so applied to all sides or surfaces of the article is of uniform thickness despite the fact that it may be uneven because it follows any bump or notch that may be present on the various surfaces of the article. The coating produced in this way
EMI5.1
Coating material is applied or sprayed onto the objects and settles on the four sides and completely fills all the wells.
The various nozzles or film heads assigned to the conveyor 11 are charged with the film-forming material or with the coating substance via a pipe system from a storage container which can be formed by a container in the bottom of the housing 42 and in which the liquid substance emerging from the film heads is stored the influence of gravity can flow into the continuous circulation through the system. The particular arrangement of the pipe system can vary depending on the arrangement of the device, but a suitable system is shown schematically in FIG. 7, for example
<Desc / Clms Page number 6>
shown, according to which a distributor pipe 60 is connected via six branch pipes with the various film heads and via further branch pipes 64 and 65 with the bottom-forming device 32.
The molten liquid coating material is withdrawn from the sump 66 via a line 68 which leads to the inlet side 69 of a pump 70. The outlet side 71 of the pump 70 is connected to the distributor pipe 60 via a line 72. Replacement fluid can be added to the system by introducing it into housing 42, in which it enters sump 66 by the action of gravity. The film-forming material is kept at a temperature a little above its melting point. The required flow properties can be maintained, for example, by means of an electrical heating device. Furthermore, in order to keep the interior of the housing 42 at a constant and uniform temperature and in order to form a warm air curtain over the inlet and outlet ends of the housing, a
Row of infrared lamps 73 is provided.
These lamps ensure even heating of the
Housings 42 and 42 allow viewing of the mechanism contained within the housing and also facilitate checking of the film properties obtained from each of the various film heads at any one time. The heat generated by the heating devices 73 is for the most part held in the housing 42 and distributed in its interior, where it keeps the various moving parts at the most appropriate operating temperature, so that the wax, plastic or any other film-forming material can be deposited on them Sharing cannot harden.
The film heads 44 and 46 (Fig. 1, 4, 5 and 6) are assigned to the advancing part 26a of the conveyor and are spaced from one another on an edge of the conveyor belt 10 in or near the
Horizontal plane of the moving part and are arranged so that the emerging from them
Liquid films f, f, are directed inwardly towards the conveyor structure and transversely to the surface of the conveyor belt 10 in a substantially horizontal direction. As can be seen in Figures 1 and 4, the film f emerges from the film head 44 and spreads out in the form of a relatively thin, generally planar liquid sheet or film.
The effective angle of direction of the film head 44 is selected such that the upper edge of the film follows a generally parabolic trajectory similar to the trajectory of a projectile launched at the same angle. An approximate cross-section of the film is shown in FIG. 5, from which it can be seen that the upper edge of the film has a thickened point 72 which is due to a phenomenon referred to herein as the "strand effect", since the shape of this thickened part also has a Strand along the top of the film.
This so-called "strand" gives the film substance and gives the flowing liquid material a body from which liquid particles flow through the film structure. A strange effect can also be seen on the lower edge 74 of the film. The pressure of the liquid emerging from the spray head 44 is sufficient to throw the coherent film across the width of the conveyor belt 10 or at least a sufficient distance from the spray head that, when the film is crossed by an incoming object A to be coated, the Spray head facing side or sides of the object interrupt the film and a break point 76 (Fig.
4), while the portion 78 of the film that is not crossed by the object passes over the top of the object and flows downward in the housing 42 in the direction indicated by the line. The film maintains its uninterrupted cohesion in its curvature over the top of the moving object A and breaks up at 80 in an area behind the object into streams or drops which subsequently collect in the sump 66.
According to the mechanism shown in FIGS. 8, 9 and 10, means are provided for adjusting the angles of the various film heads 44, 46, 48 etc. and for adjusting the lateral positions of these film heads with respect to the axis of the conveyor 11, i.e. H. their distance from this axis.
This adjustment is intended to carry out various settings and to adapt to the shape of different objects to be packaged. In the case of the objects A used, for example, in this embodiment, the first of the film heads arranged in the film head row is on
EMI6.1
Lich is apparent from Fig. 1, so that when the moving object A cuts the film, a portion of the film is progressively applied to the vertical side of the object directly opposite the end faces of the film head 44, after which the object continues to move along the axis of the conveyor part of the film is progressively applied to the subsequent vertical side of the object.
For the sake of simplicity, the four vertical sides of the item A are labeled a, b, c and d, while the top and bottom surfaces of the item are labeled e and f, respectively. Side a is the train
<Desc / Clms Page number 7>
side of the item, side c the towing side. The sides b and d are, as shown in Fig. 1, the right and the left side.
Because of the forward inclination of the plane of the film f, the object moves through the vertical plane of the film and part of the film is progressively applied to sides d and c.
When the film f1 is applied to the sides d and c of the article A, the pressure maintained at the film head 44, the viscosity of the liquid film and the speed of movement of the object A along the axis of the conveyor are coordinated so that the film is evenly distributed over the surface of the Object is distributed. In general, the linear speed of movement of the flowing film fi and the linear speed of movement of the object A are coordinated so that the part of the film cut from the object is uniform on the sides of the object without noticeable film flow on the surface of the object after the film touches its sides has, is directed.
If the object exceeds a certain predetermined speed of movement, there is a risk that the connection of the film, when it is applied to the surface of the object, is interrupted. If the object moves along the conveyor at too low a speed of movement, the film builds up on the surface of the object and flows off the surface in the same way as is the case with the coating process. By appropriate choice of the various factors mentioned above, film interruptions, film flows or agglomeration of the film on the surface of the object can be avoided and a film coating can be applied which precisely follows the contours of the surface of the object.
Since the temperature of the film is kept slightly above the melting point of the film substance and since the objects have a temperature which is substantially below this melting point, as is particularly the case with frozen meat products, the film coating hardens shortly after application to the surfaces of the object . The temperature maintained in the housing 42 u. a. Temperature factors, as well as the film viscosity, speed of film formation and the like. a. Physical processes are precisely controlled in such a way that a complete hardening of the coating applied to the film head does not take place before subsequent overlapping or connecting films have been applied to the object from other film heads, so that a uniform and essentially homogeneous packaging layer finally covers the object A. is applied.
From Fig. 4 it can be seen that during the passage of an object A through the film f, the free flow of the liquid film in its lower areas is interrupted by the left edge of the rectangular object, while the free flow of the film is not interrupted in its upper areas .
Since the film head 44 is oriented such that the film has both vertically upwards and transversely directed components of movement with respect to the conveyor, the path of the upper part of the film is parabolic and passes over the article undamaged and spans the conveyor belt 10 with a sharp break at 76, the top film portion 78 exposing the top surface of the article so that no film deposition occurs on that surface.
EMI7.1
ended motion component, the plane of the film is directed backwards at an angle to the path of movement of the object A.
Because of this inclination of the film f, as the object moves through the vertical plane of the film, a portion of the film is progressively deposited on side a and onto the previously deposited film on side d in the order mentioned. Although a certain solidification of the film previously applied to side d can take place during the passage of the object from film f to film due to the contact of the film with the relatively cold object A, according to the invention this film is kept in a semi-solid state so that, when the film coating is applied through film f, the two coatings combine to form a uniform, homogeneous film which completely covers side d.
The already mentioned phenomenon of the film breaking off and the parabolic bottom of the film above the upper part of the object A also occurs when the object cuts the film f and passes through it, which is why this phenomenon is not described again
The object A, which is now completely covered on one side and has a partially completely coherent covering on two other sides, moves from the film f along the conveyor 11 to the film f, which emerges from the nozzle 48.
This nozzle lies midway over the advancing portion 26a of the conveyor belt 10 and is arranged so that the continuous liquid film of the coating material is essentially down onto the top surface of the article with it
<Desc / Clms Page number 8>
a slight inclination with respect to a transverse vertical plane. The film f3, as can be seen from Fig. 6, has essentially the shape of a blown jet with thickened string effects at 84 along the upper side edges of the film. Incidentally, the cross-sectional properties of the film
EMI8.1
edges of the object A is cut.
As the article advances through the plane of the flowing film, a coating is progressively applied to the top surface of the article as the uninterrupted portions 86 and 88 of the film pass sides d and b and at 90 and and 92 near the Break the plane of the advancing part 26a of the conveyor.
The object A emerges from the film f with at least four partially contiguous coated surfaces a, c, d and e and moves along the conveying path to the bottom-forming mechanism 32, by which the material is applied to the underside f when the material is coated. The partially coated article A passes from the advancing part 26a to the advancing part 26b, passing through the bottom forming device 32, after which it goes to the film f. got.
EMI8.2
The film of the coating material is directed generally downwardly onto the film previously deposited on the surface b of the object A at an angle slightly inclined backwards with respect to the vertical transverse plane of the conveyor 11.
In its properties and shape, the film f4 is essentially the same as the film f and similar coating effects are achieved, the uninterrupted part of the film passing by the sides b and d of the object A, as already described in connection with film f3.
EMI8.3
same direction to ensure a perfect coating of all sides and all depressions and cavities that may be present in the surface of the object A, the film f being the forward walls of such depressions and the film f4 the backward walls of such Depressions coated on the surface of the object due to the respective angle of incidence of the films.
After exiting the film f4, the object is completely covered on the upper surface with a homogeneous film of material of the desired thickness, with further full coatings being present on the sides d and on the bottom surface f. As already mentioned, there are partial coatings on sides a and c.
EMI8.4
With respect to the conveyor belt of the article is inclined forwardly along the conveyor 11 so that when the film is cut through the partially coated article A, an exposure of the aforementioned deposited coatings is made on side a and a coating is applied directly to side b the application of the coatings taking place progressively and in the order mentioned.
As in the case of films f and f, the film f5 is broken off and arcs over the top of the object, with the film leaving the top completely free.
The object A emerges from the film f5, whereby six sides of the object are completely or partially continuously coated, the sides a and b are partially coated. When the object A comes to the film fs, the final coating of the sides a and b takes place by progressive deposition of a continuous part of the liquid film on these two sides in the
EMI8.5
the conveyor belt 34 is deposited, from which it can be fed to a storage location.
The bottom-forming mechanism 32 (FIGS. 1 and 2) lies between the two conveyor belt sections 26a and 26b in the region 30 in which the conveyor belt 10 forms an indentation. The indentation 30 is formed by a long, substantially semi-cylindrical continuous part 100, which can consist of stainless steel and the open side of which faces upwards. The portion 100 extends across the conveyor. Its end is fixed in a suitable manner in the framework of the device and the part
<Desc / Clms Page number 9>
itself is arranged just below the plane of the advancing part 26 of the conveyor belt 10.
Reaching across the conveyor 11 and anchored with their ends in the framework of the device, two rods 102 and 104 are arranged at a distance.
These rods are essentially in the
Placed level of the advancing part 26 and the conveyor belt is forward over the rear
Rod 104 and then around the curved underside of part 100 and then up and over the
Rod 102 out. Each portion of the conveyor belt thus moves from the advancing portion 26a over the rod 104 down around the portion 100 and then over the rod 102 and further along the advancing portion 26b.
The bottoming mechanism 32 lies in the gutter-like part 100 and consists of a long, rectangular, box-like structure 106, which may be made of stainless steel sheet, and a non-perforated bottom wall 108, upwardly and inwardly curved front and rear walls 110 and 112 and a perforated top wall 114 in which a plurality of small holes or openings 116 are formed. The holes 116 are preferably arranged in three parallel rows, although any other arrangement of the holes is of course possible, provided that they are well distributed over the entire rectangular area of the top wall 114. Each of the side walls 115 and 117 of the housing 106 has an opening 118 which communicates with the manifold 60 via the branch line 64.
The top wall. 114 is just below the level of the advancing part of the conveyor to allow a slight clearance for a path of the bottom walls f of the various items A above the bottoming mechanism 32 as the items move from the advancing part 26a to the advancing part 26b of the Promoter to be transferred to form. Liquid coating material which is introduced into the interior of the device 106 under pressure fills the device and, as shown in FIG. 2, can be squeezed out through the holes 116, thereby producing a series of closely spaced sprays or the like. which are directed upwards against the bottom surface of the object sliding past is formed.
These different spray jets serve to apply a coating to the bottom surface of the object and it can be said that the bottoming mechanism thereby also has the purpose of moving the objects over the gap between the two advancing parts 26a and 26b of the conveyor " - to flood ".
The bottom thickness control mechanism 43 (FIGS. 1 and 3) is in the form of a flat, vertically adjustable, U-shaped bracket 120 with a base 122 and upstanding side flanges 124. Each side flange 124 is welded or otherwise attached a shoulder 126 which serves to receive a height adjustment screw 128. Each of the height adjustment screws is supported at 130 in a portion of the framework 20 of the apparatus. At the lower end of the height adjusting screws 128, bevel gears 132 are arranged, which mesh with similar bevel gears 134 on a cross bar 136 which is mounted in a suitable manner in the framework 20 of the machine. A crank arm 138 can be attached to the upper end of each height adjusting screw 128, by means of which the height screw can be actuated in both directions in order to raise or lower the bracket 122.
The bracket 122 forms the carrier for a multiplicity of horizontally arranged parallel idle rollers 140, the opposite ends of which are rotatably mounted at 142 in the side flanges 124 of the bracket 122. The carrier bracket
122 is usually held so high that the rollers 140 are just below the level of the surface of the advancing portion 26 of the conveyor. The carrier bracket 122 can be adjusted in both directions so that the rollers grip the coating which has been applied to the underside f of the object A when the object moves from the advancing part 26 of the conveyor belt 10 to the conveyor belt 34 of the conveyor 38 .
The rollers 140 contact the lower surface of the film and smooth out any irregularities that may be on the film surface and remove particulate matter that may adhere to the coating. By vertically adjusting the height of the support bracket 122, a controlled thickness of the floor film can be achieved.
8, 9 and 10 show an embodiment of a mechanism by which the
The angles of the various film heads 44, 46, 48 etc. can be adjusted within very fine limits, and the films produced by these film heads can be raised or lowered relative to the surface of the conveyor belt 10. A device could also be used in which the various film heads on opposite sides of the conveyor are slidable in synchronism inward or outward and against and away from the path of movement of the objects on the conveyor belt to adjust the coating of the different size objects.
The device shown in the drawing is of course only intended as an example embodiment and any other device which is suitable for adjusting the position of the nozzles can be used. In the embodiment shown in Figure 7, only a single manifold 60 is used for all of the film heads. The embodiment
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
<Desc / Clms Page number 11>
lowing film head arrangements varied and their angular position changed to a small extent.
In FIG. 11, one of the film heads used in the device according to FIG. 1 is shown. This film head can be the film head 44, for example. Of course, a variety of differently designed film heads can be used to make films fi, fus, etc., but film head 44 is preferred. The film head 44 is preferably made of brass in the form of a unitary cast. It is generally cylindrical in shape and has one at one end
Threaded nipple 250, by means of which it can be screwed into the end of the branch pipe 154 to which it is assigned. Immediately after the threaded nipple 250, the casting has a polygonal part 251 on which a tool, such as.
B. a wrench can attack to adjust the angular position of the film head as a whole about the axis of the film head. The front one
The end of the casting is reduced at 252 and a recess 254 is formed on one side of the reduced part 252, as a result of which a type of wall 256, a channel-like floor 258 and the further wall
260 are formed. The casting has a central bore 261 extending longitudinally from the
The threaded end extends inward and is connected to the recess 254 via an outlet opening 262, the latter intersecting the recess 254 next to the channel-like bottom 258 opposite the other wall 260. The wall 260 forms the liquid deflection surface and the film control surface.
This surface is curved to a greater or lesser extent next to its base and flattens out in the areas remote from the channel-like part 258 to form a planar surface which can lie at an angle of approximately 90 to the longitudinal axis of the film head casting. The liquid exiting the outlet nozzle 262 is directed against the surface 250 near the base in a central area. As a result of the impact of the liquid flow emerging from the opening 262 on the surface 260, it is sprayed and follows the contour of the surface 260, continuously changing its direction of movement until it sprays radially outward from the edge of the surface 260, creating a liquid film with diverging Side and string effects as shown at 72 and 74 in Figures 4 and 5 is obtained.
This film corresponds to film f and the form it takes progressively from film head 44 on is shown in FIG. 4 and has already been discussed. Of course, the particular design of the deflecting surface of the film head 44 can be varied in order to produce films which are of a shape, thickness, density and the like. Like. Vary within a wide range. Furthermore, the angle with the flat portion of the surface 260 with respect to the longitudinal axis of the film head can vary from a relatively small angle to an angle of even more than 900, so that the direction of flow of the film forms a trough with respect to that from the opening 262 exiting liquid flow forms.
In general, it can be said that the higher the viscosity of the liquid used, the greater the angle through which the liquid is deflected as it travels from the opening 262 into the film body.
Much could be said about the effectiveness of the packaging of food according to the method according to the invention compared to conventional methods, such as e.g. B. in comparison to dipping, coating and spraying with coating material, can be stated, but the essential advantages of the invention have already been mentioned. The invention is not restricted either to the exact arrangement of the parts shown in the drawing or to the specified process stages, since many details of the construction and the process can be changed without thereby going beyond the scope of the invention. If also z.
B., as in Fig. 1, the various films ff with respect to the conveyor belt 10 are arranged so that coatings are applied successively to the sides b, c, a, d, e, e, b, c, a and b It goes without saying that the sequence of films can be changed to achieve a different coating sequence. The bottoming mechanism 32, which is located along the conveyor belt 10 to apply a coating to the side f in the path of the article between the films f and f, may be located elsewhere along the conveyor. In certain cases it has also proven to be expedient to provide this mechanism at such a point on the path of movement of the objects A at which the objects are fed to the mechanism after all the side and top walls have been completely coated.
In other words, this bottoming mechanism can be arranged after the last film head 54.
** WARNING ** End of DESC field may overlap beginning of CLMS **.