CS241103B2 - Skládané trubková pouzdro a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Skládané trubkové pouzdro spočívá podle vynálezu v tom, že sestává z trubkového jádra odolávajícího deformaci a zmenšení otvoru jádra roztažnou silou směřující dovnitř pouzdra a navlhčeného celulózového potravinového pouzdra o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, s výhodou o obsahu vlhkosti od 16 do 35 % celkové hmotnosti pouzdra, složeného a stlačeného na zmíněném trubkovém jádru s poměrem stlačení alespoň 70 a účinností stlačení alespoň 0,50. Je popsáno též několik způsobu výroby tohoto skládaného trubkového pouzdra. Skládaná trubková pouzdra podle vynálezu jsou určena pro použití v potravinářském průmyslu, zvláště při výrobě klobásových výrobků všeoh druhů.

Description

(54) Skládané trubková pouzdro a způsob jeho výroby

Skládané trubkové pouzdro spočívá podle vynálezu v tom, že sestává z trubkového jádra odolávajícího deformaci a zmenšení otvoru jádra roztažnou silou směřující dovnitř pouzdra a navlhčeného celulózového potravinového pouzdra o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, s výhodou o obsahu vlhkosti od 16 do 35 % celkové hmotnosti pouzdra, složeného a stlačeného na zmíněném trubkovém jádru s poměrem stlačení alespoň 70 a účinností stlačení alespoň 0,50.

Je popsáno též několik způsobu výroby tohoto skládaného trubkového pouzdra.

Skládaná trubková pouzdra podle vynálezu jsou určena pro použití v potravinářském průmyslu, zvláště při výrobě klobásových výrobků všeoh druhů.

241103 ^z

Vynález se týká celulózových pouzder na potraviny, zejména skládaných trubkových celulózových pouzder na potraviny nasazených ve stěsnaném stavu na tuhých dutých trubkových jádrách ve stavu vysokého stěsnání k vytváření úseků skládaných pouzder majících význačnou přídavnou délku pro náplň, zvýšenou strukturální stabilitu a pevnost a navíc majících použití v dosud běžných rozměrech na nabíjecích hubicích větších průměrů než bylo dosud možno.

Vynález je zvláště užitečný ve výrobě úseků skládaných pouzder používaných v potravinářském průmyslu při výrobě klobásovitých výrobků všech druhů a také má značné výhody při užití jako obalových kusů pro potravinářské výrobky, jako jsou kusy masa zbavené kostí.

Umělá pouzdra na potraviny používaná ve světě při výrobě velkého množství rozličných masových i jiných potravinářských výrobků, například klobás rozličných druhů, sýrových svitků, svitků z krocaního masa apod. se obvykle vyrábějí z regenerované celulózy i jiných celulózových materiálů.

Tato pouzdra jsou ve více odliěných typech a velikostech pro výrobu rozličných druhů potravin a jsou bud vyztužena nebo nevyztužena, přičemž vyztužená pouzdra, obecně označovaná jako vláknitá” mají ve stěně uloženu výztužnou tkaninu z vláken.

Společným znakem mnohých vyráběných potravinových výrobků, zejména masových výrobků, je, že směs jedlých součástí, obecně zvaná emulze”, se nabíjí do pouzdra pod tlakem a zpracování potravinářského výrobku se provádí dodatečně.

Potravinářský výrobek může být také skladován a rozesílán uložený v pouzdru, ačkoliv v mnohých případech, zejména u malých klobásovitých výrobků, jako jsou párky, se pouzdro ( po dokončení zpracování s výrobku odstraňuje.

Označení malá potravinová pouzdra se obecně týká pouzder užívaných při výrobě výrobků malých velikostí, jako párků. Jak označení napovídá, tento typ pouzdra má malý průměr v nabitém stavu, obecně má nabitý průměr od 13 do 40 mm a nejčastěji je dodáván jako nevyztužené tenkostěnné trubky velmi velké délky.

Pro výhodnou manipulaci se tato pouzdra, která mohou mít délku 20 m až 50 m i více, skládají a stlačují ve výrobky obecně označované jako skládané úseky pouzder o délce asi od 20 cm do 60 cm. Skládací stroje a jejich výrobky jsou mimo jiné znázorněny v patentových spisech Sp. st. a. Č. 2 983 949 a 2 984 574.

Velkoprůměrová potravinová pouzdra, což je obecné označení pro pouzdra používaná při výrobě obecně větších potravinářských výrobků, jako jsou salámy, boloňské klobásy, masové bochníky, vařené a uzené šunkové svitky apod., se vyrábějí pro nabité průměry od 40 mm do 200 mm i více.

Tato pouzdra mají obecně tlouštku stěny třikrát větší než malá potravinová pouzdra a vyrábějí se s výztuhou z vláknité tkaniny uložené v jejich stěně, ačkoliv mohou být vyráběny i bez takového výztuhy.

Po mnoho let byla velkoprůměrová potravinová pouzdra dodávána výrobcům potravinářských výrobků v nafouknutém stavu nařezána na kusy určené délky asi od 0,6 m do 2,2 m. Později, leč před vytvořením vynálezu, byla velkoprůměrová potravinová pouzdra vyztuženého i nevyztuženého typu dodávána ve formě skládaných úseků obsahujících až do 65 m pouzdra pro nabíjení zařízením pracujícím s vysokou rychlostí.

Při výrobě a používání umělých potravinových pouzder má význam kontrola obsahu vlhkosti pouzder. Zatímco skládané úseky celulózových pouzder typu užitého vynálezu by rady mít obsah vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzder, může být hladina vlhkosti vyraí.

Vyrábějí-li se malá potravinová pouzdra z regenerované celulózy, je obecně výhodné, aby mela obsah vody asi od 14 do 18 % celkové hmotnosti pouzdra, aby nabíjení mohlo být prováděno bez poškození pouzder.

Tento poměrně úzký rozsah obsahu vlhkosti je také důležitý proto, že při nižším obsahu vlhkosti nastávalo při nabíjení nadměrné trhání pouzder a při vyšším obsahu vlhkosti byla pouzdra příliš plastická, takže docházelo k přeplnění.

Velkoprůměrová potravinová pouzdra popsaná výše byla v minulosti vylepšena v tom směru, že složené a stěsnané úseky pouzder byly dodávány v předvlhčeném stavu, takže dříve používaný a obtížný krok navlhčování takových pouzder bezprostředně před nabíjením byl vyloučen.

Obsah vlhkosti velkoprůměrových potravinových pouzder vyztužených vlákny a dovávaných ve složeném a předvlhčeném stavu byl obvykle v rozmezí asi od 16 do 35 % celkové hmotnosti pouzder.

Aby bylo vyhověno požadavkům a zálibám uživatele, je možno volit specifickou hodnotu vlhkosti. Je-li obsah vlhkosti vysoký a pouzdra jsou před nabíjením dlouho uskladněna, je záhodno učinit opatření proti plísním a bakteriím.

Jedno řešení v souhlase s vynálezem spočívá v tom, že se omezí aktivita vody přidané před nebo během nabíjení dostatečným množstvím látek jako je propylenglykol nebo glycerin. Tyto látky také působí v pouzdrech, která mají být složena a stlačena, jako plastifikátory a navlhčovadla.

Techniky skládání pouzder výše popsaných v uvedených patentových spisech i jinde spočívají obecně v tom, že se plynule přivede určitá délka plochého pouzdra ze zásoby, například z cívky, do skládacího stroje, kde se nafoukne plynem o malém přetlaku, obvykle vzduchem.

Nafouknuté pouzdro se vede řadou skládacích válečků, které skládají pouzdro proti omezovacímu členu a nasouvají je na skládací trn, až je dosaženo předem určené délky složeného pouzdra.

U skládacího stroje s plovoucím skládacím trnem, který je například popsán v patentovém spise Sp. st. a. 3 766 603, se potom složené pouzdro posune lineárně přes omezovači člen nebo od něho na prodlouženou část skládacího trnu, na které se stlačí na úsek žádané délky.

U skládacího stroje s taženým skládacím trnem, který je například popsán v patentovém spise Sp. st. a. č. 2 583 654, se skládací trn se složeným pouzdrem na něm uloženým otočí do jiné polohy, ve které se ložené pouzdro stlačí na úsek žádané délky.

Normálním stlačením se dosahuje délky úseku rovné asi 1,0 % až 1,2 % nebo 1,3 % původní délky nesloženého pouzdra.

Patentový spis Sp. st. a. c. 2 001 461, původce Hewitt, popisuje, jak původní délka pouzdra rovná 1 006 cm je zredukována složením a stlačením na úsek délky 10 cm. Hewitt dále uvádí, že pravděpodobný limitní poměr úseku složeného a stlačeného pouzdra k původní délce pouzdra je rovný 1/130. Hewitt však neuvažuje o problémech spojených s výrobou takového vysoce stlačeného úseku složeného pouzdra v komerčně výhodných délkách a neuvažuje význam průměru pouzdra.

Před vytvořením vynálezu byl poměr původní délky pouzdra k délce úseku složeného a stlačeného pouzdra v průmyslové praxi obvykle 70 až 100. Tento poměr se označuje jako poměr stlačení a je převratnou hodnotou poměru, který uvádí Hewitt.

Jiný způsob kvantitativního vyjádření hodnoty, na kterou je původní délka pouzdra stlačena ve složeném a stlačeném úseku, je účinnost stlačení. Účinnost stlačení je definována jako poměr objemu složeného a stlačeného pouzdra jednotkové délky děleného objemu téže jednotkové délky, který by měl pevný materiál pozdra, a může být vyjádřen tímto vztahem:

L_c x /2 x FW x t /

PE - Π - /OD - ID / x L ^S kde značí

PE účinnost stlačení,

L_c délku pouzdra,

L_s délku úseku složeného pouzdra,

FW šířku plochého pouzdra, t tlouštku stěny pouzdra,

OD vnější průměr úseku složeného pouzdfa a

ID vnitřní průměr úseku složeného pouzdra.

Tento výpočet implicitně zahrnuje měrnou hmotnost nebo/a hustotu materiálu pouzdra. Rozbor vztahu ukazuje, že poměr značí skutečně objem ploché zásoby pouzdra obsažené v úseku stlačeného pouzdra, dělený objemem dutého válce majícího stejné rozměry jako úsek složeného pouzdra. Rozsah, na který se zvětšuje účinnost stlačení se měří srovnáním jeho číselné hodnoty s jedničkou.

Protože poměr stlačení je poměr ku L_g, je možno vyjádřit účinnost stlačeni také takto:

x FW X t

PE = /poměr stlačeni/ 11 2 2 — /OD - ID /

Je zřejmé, že pro danou účinnost stlačení se poměr stlačení mění v závislosti na rozdílu vnějšího průměru a vnitřního průměru úseku stlačeného pouzdra dané velikosti. A dále, protože vnější průměr je nutně omezen šířkou FW plochého pouzdra použitého k vytvoření úseku, zvětšováni rozdílů průměrů za účelem zvyšování poměru stlačení musí způsobit zmenšení velikosti otvoru nebo vnitřního průměru.

Zatímco požadavky maximálního otvoru úseku a maximálního poměru stlačení působí proti sobě, zůstává skutečnost, že účinnost stlačení je při daném poměru stlačení maximální, když je maximální vnitřní průměr úseku.

Obvykle je žádoucí použít nabíjecí hubici maximálního vnitřního průměru pro danou velikost pouzdra, a to k dosažení maximálního průchodu a minimálního nabíjecího tlaku. Jiný důvod pro užití nabíjecí hubice maximálního průměru je omezení nebezpečí odtučnění.

Odtučnění je jev, který vzniká, když průtok masové emulze nabíjecí hubicí při velké rychlosti způsobí degradaci emulze a rozdělení vody a tuku. Voda a tuk se potom hromadí mezi povrchem hotového klobásovítého výrobku a celulózovým pouzdrem během zpracování, čímž vznikne neuspokojivý klobásovitý výrobek, který má nepřípustný vzhled. Rychlost nabíjení klesá se zvětšením vnitřního průměru nabíjecí hubice.

Cíle, kterých se snažila dosáhnout technologie skládání pouzder, spočívaly ve vyrobení úseku složeného a stlačeného pouzdra, který by mohl být natažen do délky a nabit na nabíjecím zařízení plynule, bez mechanických defektů nebo roztržení, aby byla zajištěna plynulá výroba, aby úsek měl dostatečnou strukturální a mechanickou pevnost, soudržnost, byl odolný proti obvyklému tvrdému zacházení při balení, skladování, manipulaci a nasazování na nabíjecí zařízení, aby z dané délky úseku stlačeného pouzdra bylo vyrobeno maximální technicky možné množství výrobků při použití nabíjecí hubice maximálního možného průměru.

Typické hodnoty poměru stlačení a účinnosti stlačení pro známý stav techniky mohou být vypočteny z údajů v patentovém spise Sp. st. a. č. 3 528 825, původce Doughty. V části od řádku.75 ve sloupci 5 do řádku 5 vě sloupci 6 je popis složeného úseku pouzdra obsahujícího délku pouzdra 30 m s nafouknutým průměrem 1,75 cm o tlouštce stěny 0,0254 mm.

Úsek stlačeného pouzdra má' vnější průměr 2,22 cm a vnitřní průměr 1,?7 cm a délku 41,28 cm. Použijeme—li těchto dat a výše uvedeného vzorce pro účinnost stlačení, můžeme zjistit, že známý stav techniky popisovaný Doughtym dosahuje účinnosti stlačení 0,374. Poměr stlačení pouzder podle tohoto známého stavu techniky byl 70, 30 m bylo složeno a stlačeno na úsek o délce 41,28 cm.

Soudružnost složeného a stlačeného úseku se určuje měřením ohybového momentu v newtometrech při zlomení úseku. Úsek složeného stlačeného pouzdra se uloží na dvě podpěry profilu V upevněné na základové desce ve vzdálenosti /D/ rovné asi 80 % až 90 % délky zkoušeného úseku. Takový člen se dvěma výstupky profilu V vzdálenými navzájem o /D-101,6/ mm se uloží souměrně na horní povrch úseku.

Ručním mechanismem opatřeným indikátorem síly se vyvíjí na úsek tlak směřující dolů a síla se zvyšuje až do zlomení úseku. Vhodným cejchováním indikátoru síly lze dosáhnout toho, še údaj tohoto indikátoru udává přímo ohybový moment v Nm popřípadě v Ncm. Obecně se v praxi požaduje soudržnost úseku rovná asi 13,5 Ncm, zvláště vhodná a přednostně žádaná soudržnost je rovna asi 18,2 Ncm.

Protože nejvýznamnějším měřítkem funkčnosti pouzdra je poměr průměru otvoru úseku složeného a stlačeného pouzdra ke průměru nabíjecí hubice, byla vyvinuta pádová” zkouška.

Pro simulaci umístnění složeného úseku na nabíjecí hubici a tedy měření účinného vnitřního průměru složeného úseku byla navržena zkouška, při které se složený úsek nasadí na horní konec tyče z nerezavějící oceli umístěné svisle a delší než složený úsek a tento se nechá padat vlastní tíží ke spodnímu konci tyče.

Ve zvláštním případě může být tyč umístěna svisle na stole. Složený úsek se umístí nad horním koncem tyče a potom uvolní. Spadne-li na povrch stolu, je pádová zkouška úspěšná. Používá se sada tyčí o průměrech odstupňovaných po 0,0254 mm, pro některé rozsahy průměrů pouzder po 0,0508 mm.

Složený úsek se zkouší postupně počínaje tyčí o nejmenším průměru tak dlouho, až se dospěje k tyči, po které již nepadá volně po celé délce tyče. Největší průměr tyče, na kterém úsek pouzdra padá volně přes celou délku tyče, je jeho účinný vnitřní průměr.

Při výrobě skládaných celulózových úseků pouzder mají jednotlivé úseky mírně odlišné vnitřní průměry vlivem nepravidelností přehybů v otvoru úseku. Z toho důvodu je nutné, aby pádová zkouška byla prováděna pro větší počet skládaných úseků, nejméně 10 a aby byl vytvořen aritmetický průměr použitý k určení funkčnosti celé skupiny ve výrazech lícování nabíjecí hubice.

Jak bylo uvedeno výše, střední hodnoty tolerance při pádové zkoušce jsou v oblasti tisícin mm. Např íklau, je-li požadavek na minimum 12,675 mm, střední hodnota; pádové zkoušky 12,670 by již byla nepřijatelná, neboř významný počet úseků ve skupině reprezentovaný střední hodnotou 12,0^0 nm by nebyl schopen funkce na nabíjecí hubici o průměru 12,675 mm.

Jeden z nejvýznamnějších činitelů při skládání potravinových pouzder malých průměrů je jakost soudržnosti, tj. trvanlivost složeného úseku jako samostatného výrobku. Soudržnost úseků je zvláště důležitá k zajištění vhodnosti použití takových úseků v samočinných nabíjecích zařízeních, například zařízeních pro výrobu párků a podobných výrobků.

Rozpojení nebo trhlina ve skládaném úseku před jeho nasazením na nabíjecí hubici jej činí nepoužitelným v takovém automatickém nabíjecím zařízení. Z toho důvodu žádné zpracování trubkového potravinového pouzdra, které má být formováno do skládaného úseku, nesmí škodlivě ovlivnit soudržnost úseku, naopak, má ji zvyšovat.

V minulých letech bylo vyvinuto značné úsilí v průmyslu vyrábějícím potravinová pouzdra, zejména malých průměrů, k vyvinutí systémů pro výrobu vysoce soudržných úseků pouzder. Byla zavedená chemická zpracování, popsaná kromě jiných například v patentovém spise Sp. st. a. č. 4 137 947.

Obvyklé skládání na moderních skládacích strojích vytváří skládané úseky pouzder s rozeznatelným úhlovým přemístěním mezi rovinou kolmou k podélné ose úseku a rovinou, ve které leží skládaný záhyb. To se nazývá úhel zahnutí.

Obvyklý skládaný úsek bez jádra podle vynálezu mající úhel zahnutí této povahy má soudržnost a strukturální pevnost, která je podstatně vyšší, než u úseku stejného typu, který byl skládán se záhybem kolmým k podélné ose úseků, nebqt celková délka úseku je cosi podobného stohu propojených do sebe vložených kuželů.

Nyní bylo původci vynálezu zjištěno, zejména pro pouzdra malých průměrů používaná pro výrobu typu párků, že když obvyklý skládaný úsek bez jádra je vysoce stlačen ve snaze dosáhnout maximálního poměru stlačení, potom soudržnost nebo strukturální pevnost stlačeného úseku se poruší tak, že tento se stane nefungujícím.

To znamená, že úsek se stane křehkým, snadno se zlomí a tedy nemůže být nasazen na nabíjecí hubici. Uvažuje se, že tento jev vzniká tehdy, když vysoké podélné tlačné síly mají sklon vyboulit geometrii do sebe vložených kuželů vytvořenou během skládacího postupu.

Původci vynálezu také zjistili, že když se provádí skládání válcovitého pouzdra, tj. když se převádí ze tvaru ploché trubice na složený a stlačený úsek, jak bylo výše vysvětleno, vyvíjejí se velké dovnitř směřující radiální síly ve výsledném složeném úseku při dosažení vysokých účinností stlačení.

Velikost těchto velkých sil nebyla zaznamenána, než když složené úseky pouzder byly vysoce stlačeny na trubkových jádrech podle vynálezu a bylo zjištěno, že podstatně tuhá jádra se s časem poněkud zmenšují na průměru.

Bylo již dříve známo, že vnitřní průměr obvyklých úseků pouzder bez trubkových jader vykazuje značné zmenšení po sejmutí ze skládacího trnu bezprostředně po stlačení, a další postupné zmenšení probíhá po dobu jednoho týdne i více, avšak velikost sil způsobujících takové zmenšení průměru nebyla před vytvořením předloženého vynálezu zaznamenána.

Původci vynálezu dále zjistili, že velikost těchto radiálních dovnitř směřujících sil je úměrná podélné stlačující síle použité ke stlačení úseku na počáteční stlačenou délku, kterou má před sejmutím se skládacího trnu. To znamená, že radiální dovnitř směřující síly vzrůstají když roste podélná stlačující síla.

Britský patentový spis č. 1 167 377 popisuje úsek skládaného trubkového pouzdra uloženého na dutém jádru, které je vytvarováno a dimenzováno pro uchycení kolem nabíjecí hubice. Je popsáno třecí pnutí uvnitř úseku k zamezení poklesu sLla'/uní nebo vyklouznuzí jádra.

r t

Uvádí se, že jádro může být vyrobeno z libovolného materiálu ze syntetického plastického materiálu nebo z tenké lepenky. Podle jednoho způsobu dříve vytvořeného je z polyvinylchloridu vytlačeného do tvaru válce o tlousf.ce stěny asi 0,254 mm.

Výrobek podle zmíněného patentového spisu byl dodáván jako plastické trubkové pouzdro z pólyvinylchloridu naskládané na jádru z acetátů celulózy o vnitřním průměru 24,993 mm a tloušřce stěny 0,292 mm. Vynález podle zmíněného britského patentu nebyl nikdy použit u skládaného celulózového trubkového pouzdra.

Kromě výše popsaného použití bylo užití dutého jádra jako nosiče pro skládané velkoprůmerové pouzdro známo řadu let. Všechny známé dřívější aplikace jádra pro skládaná celulózová pouzdra však měla za úkol zajistit celistvost a omezit zvětšování při vlhčení.

Tyče byly používány u malých pouzder pro rozesílání a manipulaci př# i vyvinutím soudržných úseků pouzder. Skládané pouzdro bylo s tyče sejmuto a nasunuto na nabíjecí hubici při použití.

V posledních letech výroba celulózových potravinových pouzder opustila použití vnitřních trubek pro omezení a vyztužení a přešla na vnější omezovači a vyztužovací prostředky, jako sítě a smrštitelný nebo pružný film pro pouzdra středních a velkých průměrů. Malá pouzdra byla používána jako soudržné úseky bez jakýchkoli výztuh.

Hlavním úkolem tohoto vynálezu je vytvořit jako výrobek skládaný úsek pouzdra o vysoké soudržnosti, kde pouzdro je složeno a stlačeno na vyšší poměr stlačení než bylo dosud dosažené ve známém stavu techniky, při dodržení přijatelného rozměru otvoru v souvislosti s vysokou účinností stlačení.

Jiným úkolem tohoto vynálezu je vytvořit jako výrobek skládaný úsek pouzdra o vysoké soudržnosti a vysoké účinnosti stlačení ve struktuře a typu použitelném v širokém rozsahu velikosti a typů pouzder užívaných v potravinářském průmyslu.

Dalším významným úkolem tohoto vynálezu je vytvořit jako výrobek skládaný úsek pouzdra mající vysoký poměr stlačení spojený s vysokou účinností stlačení, kteréžto hodnoty jsou obě vyšší než hodnoty dosahované v současnosti v průmyslu potravinových pouzder, při současném vyloučení všech možných problémů známých ze stavu techniky, spojených s nedostatkem strukturální pevnosti nebo soudržnosti.

Dalším významným úkolem vynálezu je vytvořit jako výrobek skládaný úsek pouzdra vysoké hustoty s jádrem, které má vhodné fyzikální vlastnosti pro zachycování vysokých radiálních dovnitř směřujících sil vyvíjených při skládání válcového pouzdra a jeho následném stlačení na vysoký poměr stlačení.

Dalším významným úkolem vynálezu je vypracování způsobu výroby skládaného úseku pouzdra vysoké hustoty s jádrem na stávajících skládacích strojích pouze s jejich nepatrnou úpravou pro výrobu výrobku podle tohoto vynálezu.

Dalším úkolem vynálezu je vytvořit jako výrobek pouzdro s kombinací většího otvoru a vyššího poměru stlačení, než může být dosaženo u výrobku bez jádra.

Dalším významným úkolem vynálezu je vytvoření skládaného pouzdra vysoké hustoty s jádrem, kterým by bylo umožněno pro specifické standardní velikosti pouzder jejich nasazování na větší nabíjecí hubice než bylo možno dosud.

Příspěvek, který skládané pouzdro podle předloženého vynálezu dává technologii, spočívá v mnohem účinnějším nabíjení potravinářských výrobků všech druhů do vhodných pouzder.

Zvláštním úkolem vynálezu je získat úsek skládaného pouzdra vysoké hustoty s jádrem, kde jádro nahrazuje nabíjecí hubici nabíjecího stroje a stává se tak jeho součástí.

Přídavným zvláštním úkolem vynálezu je získat úsek skládaného pouzdra vysoké hustoty, jehož jádro může být případně užito jako nosná trubka pro navlečení na nabíjecí hubici nabíjecího zařízení nebo alternativně jako samotná nabíjecí hubice a má spojovací prostředek jednoho nebo druhého typu nasazen na jádru a umístěný uvnitř rozložené části skládaného pouzdra.

Předmětem vynálezu je skládané trubkové pouzdro,· vyznačující se tím, že sestává z trubkového jádra odolávajícího deformaci a zmenšení otvoru'jádra roztažnou silou směřující dovnitř pouzdra a navlhčeného celulózového potravinového'pouzdra o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, s výhodou o obsahu vlhkosti od 16 do 35 % celkové hmotnosti pouzdra, složeného a stlačeného na zmíněném trubkovém jádru s poměrem stlačení alespoň 70 a účinností stlačení alespoň 0,50.

Podle výhodného provedení, celulózové potravinové pouzdro je opatřeno vláknotou výz,tuhou.

Dalším.výhodným znakem je, že pouzdro obsahuje trubkové jádro o vnitřním průměru stejném nebo větším'než má pouzdro složené a stlačené za stejných podmínek skládání a stlačování, avšak bez jádra. _;

Pouzdro s výhodou podle vynálezu obsahuje trubkové jádro o tlouštce stěny slespoň 0,5 mm·.

Výhodným znakem vynálezu je, že obsahuje potravinové pouzdro o vnitřním průměru rovném alespoň 50 % nafouknutého průměru pouzdra.

Na rozdíl od dřívějšího použití jader autoři tohoto vynálezu objevili nové použití jader, takže tato jsou navržena k omezení působení radiální dovnitř směřující síly ve skládaném pouzdru na takovou míru, že nejen, že je možno dosáhnout poměrů stlačení podstatně vyšších než ve známém stavu techniky, s úseky bez jader stlačenými a složenými při stejných podmínkách, avšak tyto vyšší poměry stlačení mohou být dosaženy s pouzdry majícími stejné či dokonce větší velikosti otvorů než je možno dosáhnout s výše zmíněnými srovnatelnými úseky skládaných pouzder bez jader.

To je rozdílné k očekávání odborníka, to je že jádro zaujímá určitý prostor a tedy zmenšuje účinný otvor úseku pouzdra. Tudíž by bylo možno očekávat, že jádro bude mít negativní vliv na poměr stlačení.

Na rozdíl od tohoto očekávání může celulózové pouzdro podle vynálezu zajistit podstatně vyšší poměr stlačení bez zmenšení otvoru pouzdra a tím je vytvořeno skládané pouzdro s jádrem, které má účinnost stlačení vyšší než úsek pouzdra prostý jádra. Přídavným význakem vynálezu je, že vytváří skládané trubkové pouzdro zvýšené strukturální integrity a pevnosti.

Vynálecu se dá účelně použít zejména na nabíjecím zařízení pro balení kusového masa, jako jsou celé vykostěné šunky a pod., kde je jádro pouzdra použito místo nabíjecí hubice. Takovýto nabíjecí stroj pro celé vykostěné šunky je však o sobe zvláštním vynálezem a v rámci tohoto vynálezu jde pouze o pxizpnsooení pouzdra o vysoké hustotě s jádrem pro použití na taKovcí .o nuníječím stroji.

Případní proveé-r r í .-/nálezu '<. vvsoct -ο_· · ·/ skládání pouzdra s jádrem, jehož jádro může být altem . ·; ivn í použito jato nosná Lrmk’> oi-nuení na nabíjecí hubici nabíjecího zařízení uebo jako samemí nabíjecí nubine. mající p_ . ._Λ ' -o-ac i prostředek jednoho nebo druhého , nasazený na jádru a umístěn'· ucnitř rozlomné L.ásti skládaného pou zdra.

Vynález tedy obecně zahrnuje trubkové jádro v kombinaci se řiditelně vlhčitelným skládaným celulózovým pouzdrem majícím obsah vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, složeným a vysoce stlačeným na zmíněném jádru na vysoký poměr stlačení a účinnost stlačení rovnou nejméně 0,50, přičemž poměr stlačení i účinnost stlačení jsou vyšší než u pouzdra téže délky složeného a stlačeného za stejných podmínek, avšak prostého jádra, čímž se vyvíjí vysoká rozpinací síla směřující dovnitř.

Jiný znak kombinace podle vynálezu spočívá v tom, že jádro je dostatečně tuhé, aby vzdorovalo deformaci a zmenšení otvoru pouzdra působením vysoké rozpinací síly směřující dovnitř pouzdra. Pro účely tohoto srovnání mezi skládanými a stlačenými pouzdry s jádry a bez jader nemá pouzdro bez jádra žádné podélné vnější omezení.

Výraz složeného a stlačeného za stejných podmínek značí, že způsob skládání a zařízení k jeho provádění, například zahrnující skládací prostředek a skládací trn, a způsob konečného stlačování, zařízení, stlačená délka nebo síla stlačení jsou v podstatě stejné.

U přednostního provedení vynálezu je dosažená účinnost stlačení 0,60 i vyšší.

U přednostního provedení pouzdra podle vynálezu, založeného na pádové zkoušce, popsané výše, má jádro vnitřní otvor o průměru alespoň stejném jako průměr otvoru téhož pouzdra skládaného a vysoce stlačeného za stejných podmínek skládání a stlačení, avšak bez jádra.

U výhodného provedení je pouzdro malého celulózového typu o nafouknutém průměru menší než 40 mm a je stlačeno na poměr stlačení rovný alespoň 100.

Předmětem je dále způsob výroby skládaného trubkového pouzdra, jehož podstata spočívá v tom, že se vyrobí celulóžové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní povrch obvodu se navlékne na jeden konec trnu majícího u druhého, konce zmenšený průměr, pouzdro na tomto trnu složí, na konec trnu o zmenšeném průměru se nasune souose duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpinací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené pouzdro se lineárně posune podél trnu na vnější povrch souose uloženého jádra a složené pouzdro se na jádru stlačí.

Alternativní způsob výroby skládaného trubkového pouzdra podle vynálezu spočívá v tom, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní obvod pouzdra se navlékne na jeden konec trnu, pouzdro na trnu se složí a stlačí, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpinací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, a složené a stlačené pouzdro se lineárně přesune z druhého konce trnu na vnější povrch jádra ke stlačení.

Jiné provedení způsobu podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní obvod pouzdra se nasune na jeden konce trnu, pouzdro se na trnu složí, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpinací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené pouzdro se přesune z druhého konce trnu na vnější povrch dutého jádra a potom se složené pouzdro dále stlačí. Podle výhodného provedení tohoto způsobu duté jádro nese druhý trn.

Při tomto způsobu výroby podle vynálezu je výhodné, když složené potravinové celulózové pouzdro se přenese do druhé polohy před tím, že se přenese z druhého konce trnu na duté jádro.

Další provedení způsobu podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpinací síly, směřující dovnitř pouzdra vznikající jako stlačením, vnitřní obvod dutého jádra se podélně nasune na vnější povrch dutého jádra, pouzdro se na dutém jádru a trnu složí a potom se pouzdro na dutém jádru stlačí, načež se slezené a stlačené pouzdro podélně stáhne a jádrem s trnu.

Další provedení způsobu skládaného trubkového pouzdra podle vynálezu spočívá v tom, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní povrch pouzdra se nanese na jeden konec trnu, pouzdro se na trnu složí a složené pouzdro se na trnu stlačí, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené a stlačené pouzdro se podélně stáhne s prvního konce trnu a nasune na povrch dutého jádra.

Další provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní povrch se nanese na první konec trnu, pouzdro se na trnu složí, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené pouzdro nesené na trnu se přesune do druhé polohy, složené pouzdro se s prvního konce trnu přenese na vnější povrch dutého jádra a potom se pouzdro na jádru stlačí. Podle výhodného provedení tohoto způsobu duté jádro nese druhý trn.· Výhodně také částečně stlačené pouzdro se přenese na duté jádro a druhý trn.

Obsah vlhkosti výhodný pro rozličné typy pouzder se může měnit. Přesněji řečeno, obsah vlhkosti ředitelně vlhčených skládaných vláknitých pouzder větších průměrů může být s výhodou od 16 do 35 % celkové hmotnosti pouzdra.

Pouzdra menších průměrů, používaná na výrobky druhu párků apod., mají s výhodou obsah vlhkosti 14 až 18 % celkové hmotnosti pouzder.

Trubkové jádro skládaného trubkového pouzdra podle vynálezu musí být dostatečně tuhé, aby vzdorovalo deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř, přičemž nepatrná deformace a zmenšení průměru vznikne, pokud však nejsou tyto hodnoty příliš velké, jsou přijatelné.

Průměr jádra se může měnit od 9,525 mm do 127,0 mm i více, v závislosti na průměru pouzdra a žádané velikosti otvoru. Také tlouštka stěny pouzdra se může měnit podle výrobku, jeho adaptace a použití a dále v závislosti na materiálu jádra, obecně však tlouštka stěny trubkového jádra, je v rozmezí od 0,051 cm do 0,254 cm.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení vynálezu, kde obr. 1 je nárys zařízení na výrobu skládaného trubkového pouzdra podle vynálezu podle jedné alternativy způsobu podle vynálezu, přičemž je znázorněn proces skládání pouzdra vyráběného z plynule přiváděného materiálu, obr. 2 znázorňuje totéž zařízení ve stavu, kdy je dokončeno skládání pouzdra a složené pouzdro je přeneseno do stlačovacího oddílu zařízení z obr. 1, obr. 3 znázorňuje zavedení stlačovací síly k vytvoření úseku skládaného trubkového pouzdra podle vynálezu na jádru nasazeném na prodloužené části skládacího stroje, obr. 4 je isometrický pohled na výrobek podle vynálezu znázorňující složené a stlačené trubkové pouzdro nasazené na dutém jádru, obr. 5 je znázornění obměny vynálezu uzpůsobené k použití jako nabíjecí prvek na nabíjecím stroji pro výrobu výrobků z kusů masa, obr. 6 je isometrický pohled na jedno provedení výrobku podle vynálezu zvláště užitečné pro nabíjení potravinářských výrobků střední velikosti, kde jádro může být použito jako nosný clen i našinuti na nabíjecí hubici nebo jako samotná nabíjecí hubice nabíjecího stroje, obr. 7 ie nirvynálezu užitečného ve výrobě klobásovitých výrobků malých průměrů natí jen nahrazuje nabíjecí hubici nabíjecího stroje, obr. 8 je graf znázorňující ;- i · skon et·!

v závislosti na poměru stlačení pro skládané úseky pouzder bez jader a - ' i ¹ c z nevláknitého pouzdra délky 32,25 m a velikosti 25, obr. .9 je graf znáz..ri. : -e , a ae-a v závislosti na p měru stlačení pro úseky pouzder bez jader a s jádry vytvgí', celá.vitého pouzdra délky 32,25 mm a velikosti 25, obr. 10 je graf' znázorňující pá ·. v závislosti na poměru stlačení pro úseky skládaných pouzder bez jader veliKosi i i , - a 27 z celulózy bez vláknitých výztuh, přičemž všechny úseky mají stejnou .iáliw, . '1 o graf znázorňující soudržnost jako funkci poměru stlačení pro úseky pouzder o ipnvi a-.c obr. 10, obr. 12 je graf znázorňující maximální dosažitelný poměr stlačení pro úseky pouzder /robku podle .· 1 í :ro s jádry i bez jader pro střední velikosti pouzder v rozmezí 43 až 60 k nasazení na nabíjecí hubici průměru 27,254 mm a obr. 13 je graf stejný jako v obr. 12 pro vláknitá pouzdra středních velikostí od 70 do 100 k nasazení na nabíjecí hubici o průměru 39,522 mm.

V obr. 1 a 2 je znázorněn typický skládací stroj typu s plovoucím trnem, označený vztahovou značkou 11, který má skládací trn 13 pročnívající skládací hlavou 15. Nafouknuté pouzdro 17 se zavádí na skládací trn 13 párem zaváděcích válečků 19 a s nimi spolupůsobících zaváděcích řemenů 21. Skládací hlava 15 sestává z řady skládacích kotoučů 23, obvykle ze tří, kterými probíhá nafouknuté pouzdro 17.

Skládací kotouče 23 ve spolupráci se zadržovacími řemeny 25 skládají nafouknuté pouzdro 17 známým způsobem. Skládací kotouče 23 jsou známého typu, který je popsán v patentovém spisu Sp. st. a. č. 3 461 484.

Postup složeného pouzdra 17 na skládacím trnu 13 je zpožčlován řadou zadržovacích řemenů 25 za účelem vytvoření v podstatě pravidelné skladby záhybů a částečně stlačené složené pouzdro 17. Po prvotním složení a vytvoření záhybů je pouzdro 17 převedeno zadržovacími řemeny 25 dále po skládacím trnu 13 až k první svírce 27.

Pro účel převedení složeného pouzdra 17 na duté, v podstatě tuhé trubkové jádro 31 a jeho stlačení na něm se první svírka 27 vychýlí z dráhy a složená délka pouzdra 17 se přesune ručně nebo obvyklým automatickým prostředkem do polohy znázorněné v obr. 2 až ke druhé svírce 29.

V této poloze se složená délka pouzdra 17 uloží na duté trubkové jádro 31 nasunuté na zúžené části skládacího trnu 13, jak je patrno z obr. 3, který představuje zvětšenou část pravé strany obr. 2.

Konečné stlačení pouzdra 17 na dutém trubkovém jádru 31 se provede stlačovacím 33, který se pohybuje přímočaře směrem ke druhé svírce 29 tak dlouho, až se pouzdro 17 stlačí na úsek požadované délky.

Mezi konec pouzdra 17 a druhou svírku 29 se s výhodou vloží zadržovací kotouč 35, takže když se výrobek odejme, pouzdro 17 je bezpečně drženo na dutém trubkovém jádru 31 a zajištuje proti sklouznutí.

Po dokončení výrobku, tj. úseku pouzdra o vysoké hustotě, jak bylo výše popsáno, se odsune druhá svírka 29 se zadržovací polohy a výrobek se odejme.

Výrobek podle vynálezu může být například seskupen (posuvem složeného a částečně stlačeného pouzdra 17 na dutém trubkovém jádru 31 způsobem výše popsaným. Obr. 3 znázorňuje složené a částečné stlačené pouzdro 17 pohyblivé přímočaře na dutém trubkovém jádru 31 uloženém souose se skládacím trnem 13 na jeho zúžené části, přičemž stlačovací síla se vyvíjí stlačovacím členem 33.

Pro uložení složeného pouzdra 17 na duté trubkové jádro 31 mohou být použity i jiné metody. Tak například na skládacím stroji s plovoucím trnem, takovým jaký byl výše popsán, může být složené pouzdro 17 plně stlačeno na trnu ve stroji a potom převedeno na trubkové jádro“ 31.

Je také možno odejmout složené a částečné stlačené jádro 17 úplné ze skládacího stroje na nosné tyči a vložit do zvláštního stlačovacího zařízení, ve kterém se složené pouzdro 17 nasune na duté trubkové jádro 31 a stlačí. Alternativně může být duté trubkově jádro 31 uloženo na plovoucí trn a potom na něm umístěno tak, že pouzdro 17 je skládáno na dutém trubkovém jádru 31, potom na něm úplně stlačeno a plné stlačený úsek skládaného pouzdra 17 je potom sejmut s trnu.

Jiný systém skládání, používající skládacího stroje s vytahovacím trnem, je popsán v paten tovém spise Sp. st. a. č. 2583654. Tento systém skládání může být použit při výrobě výrobků podle vynálezu a umožňuje složení pouzdra 17 přímo na dutém trubkovém jádru 31 pro další stlačení na něm. U jednoho provedení se duté trubkové jádro 31 nasadí na vytahovací trn a umístí na něm tak, že pouzdro 17 se skládá na dutém trubkovém jádru 31 a potom se plně stlačený úsek pouzdra 17 stáhne s trnu.

U alternativního provedení může být pouzdro 17 složeno a stlačeno na vytahovacím trnu obvyklým způsobem a složené a stlačené pouzdro 17 může být stáhnuto s trnu a nasunuto na duté trubkové jádro 31. U dalšího provedení pouzdro 17 může být složeno a částečně stlačeno na vytahovacím trnu, trn se potom převede do nové polohy souosé s dutým trubkovým jádrem 31, částečně stlačený úsek složeného pouzdra 17 se sesune s trnu na duté trubkové jádro 31 a na něm se potom úplně stlačí.

Je také možno sejmout složené a částečně stlačené pouzdro 17 ze skládacího stroje s vytahovacím trnem na nosnou tyč a potom z ní přesunout částečně stlačené složené pouzdro 17 na duté trubkové jádro 31 uložené na zvláštním stlačovacím zařízení, kde úsek pouzdra 17 je plně stlačen na dutém trubkovém jádru 31.

Dosažení maximálního možného poměru stlačení u výrobku podle vynálezu vyžaduje velkou stlačovací sílu, která potom vyvíjí velké radiální, dovnitř směřující síly v úseku stlačeného skládacího pouzdra 17.

Protože výhodný způsob výroby -výrobku podle vynálezu zavádí stlačení složeného pouzdra 17 uloženého již na dutém trubkovém jádru 31, je žádoucí nízký součinitel tření mezi pouzdrem 17 a dutým trubkovým jádrem 31.

Příklad VII vysvětlený dále ukazuje, že vyšší poměr stlačení může být dosažen, je-li materiálem dutého trubkového jádra 31 například polyetylén vysoké hustoty mající poměrně nízký součinitel tření ve srovnání s polypropylenem nebo polystyrenem, které mají vyšší součinitel tření.

Obr. 4 znázorňuje výrobek podle vynálezu, totiž navlhčené celulózové potravinové pouzdro 17, složené a stlačené na tuhém trubkovém jádru 31 na poměr stlačení a účinnost stlačení vyšší než bylo obvykle dosud dosahováno.

V obr. 4 jsou také znázorněny zadržovací kotouče 35, které mohou být podle volby uspořádány na obou koncích složeného pouzdra 17 k jeho udržování ve stlačeném stavu na dutém trubkovém jádru 31.

Obr. 5 znázorňuje výhodné provedení skládaného pouzdra vysoké hustoty s jádrem použitého s oddělitelnou nabíjecí hubicí. U tohoto provedení je na dutém trubkovém jádru 31 nasazen ohebný zadržovací člen 37 uložený uvnitř rozložené části pouzdra 17, která byla vytažena se složeného a stlačeného pouzdra 17 přes ohebný zadržovací člen 37 a konec dutého trubkového jádra 31, které je současně nabíjecí hubicí, a na konci sevřena svírkou k vytvoření uzávěru pro produkt, který má být nabit do pouzdra 17. Na druhém konci má duté trubkové pouzdro 31 přírubou 39 pro snadnější nasazení na nabíjecí zařízení.

Obr. 6 znázorňuje výrobek podle vynálezu vysoké hustoty s jádrem uzpůsobený pro nosič pouzdra nebo nosnou přírubu, která má být nasunuta na nabíjecí hubici nabíjecího zařízení. Při použití takovým způsobem příruba £9 takového výrobku může být připojena k ústrojí nabíjecího stroje, které zajištuje vratný pohyb celého pouzdra k vytváření posuvů, jsou-li tyto vyžadovány při nabíjecím pochodu.

Uspořádání velmi podobné tomu, které ie znázorněno v obr. 6, může 'být použito alternativně jako objímka, která obsahuje přizpůsob.ova.-í nebo zadržovací člen, v kterémžto případě rozložená část pouzdra 17 se přetáhne přes přizpůsobovací člen a konec pouzdra sevře svírkou k zadržení produktu, který se nabíjí do pouzdra 17,

Obr. 7 znázorňuje výrobek podle vynálezu uzpůsobený k použití při nabíjení malých klobásovitých výrobků a opatřený upevňovacím členem'4i vytvořeným·pro přímé nasazení na nabíjecí stroj, přičemž duté trubkové jádro:31:výrobku zastupuje obvyklou nabíjecí hubici.

U tohoto případu se pouzdro 17 částečné róžlóží, přetáhne přes kalibrační prvek 43 a konec dutého trubkového jádra 31 a uzavře se k utěsnění nabíjeného produktu. Je zvláště výhodné zajistit velké délky pouzdra 17 v dané délce úseXu .skládaného pouzdra pro nabíjení malých klobásovítých výrobků, nebot výroba takovýchto výrobků se ve velké míře provádí na automatickém nabíjecím zařízení o velké rychlosti nabíjení·.'

Použití výrobku podle vynálezu umožňuje použít'mnohem větší délky skládaného pouzdra 17 v dané délce úseku skládaného a stlačeného pouzdra- 17^ pro mnohem účinnější provoz takových nabíjecích zařízení a současně, sé' splní vysoké požadavky na rozměry a soudržnost pouzder používaných na těchto strojích.. ' '

Obr. 7 také znázorňuje úhel záhybu-Θ pouzdra^:17.ve složeném a stlačeném úseku podle vynálezu. Obvyklé skládání.na moderních - skládacích strojich dává úseky skládaných pouzder s rozeznatelným úhlovým přesazením mezi rovinou kolmou:k podélné'ose úseku skládaného pouzdra s rovinou, ve které leží siožený záhyb:pouzdra: : *

Úsek prostý jádra, který má úhel záhybů tohoto(ehařábetů, má, jak bylo zjištěno, podstatně vyšší soudržnost a strukturální pevnost než úsek pouzdra stejného typu skládaného s úhlem záhybů kolmým k podélné ose úseku, nebot'celá.délka'úseku je útvar podobný vrstvě do sebe složených kuželů. Trubkové jádro zajištuje ^dostatečnou strukturální tuhost, takže snižuje působení úhlu záhybu na soudržnost úseku.

Jeden ž důvodů zavedení tohoto úhlu záhybů (-) ú úseků pouzder podle vynálezu je zpoždění podélného prodloužení úseku. Složené úseky pouzder jeví bezprostředně po stažení ze Skládacího trnu nebo stlačovacího trnu sklon k prodloužení, což je vlastnost neomezeného úseku složeného a stlačeného pouzdra.

• «

U pouzder bez jádra nastává po složení a stlačení ještě další roztažení radiálně směrem dovnitř do otvoru. Tento jev je zvětšován úměrně krozsahu, na který se omezuje podélné prodloužení úseku.

Skloň složeného a stlačeného pouzdra zvětšit sě radiálně dovnitř proti jádru vytváří přídavný jev zachycení záhybů pouzdra na vnějším povrchu jádra. Působením tohoto výhodného jevu je sklon dokončeného úseku složeného a stlačeného pouzdra prodlužovat se podélně podstatně omezen třením záhybů o sebe navzájem v kombinaci s třecí silou mezi záhyby a jádrem, takže je nutné pouze minimální podélné omezení k udržení rozměrů úseku skládaného a stlačeného pouzdra.

Přikladl

Vláknité pouzdro velké průměru obchodního označení velikosti 10 o délce 76,22 m, ploché šířce 19,18 cm a tlouštce stěny 0,10 mm bylo složeno použitím skládacího prostředku. Pouzdro mělo obsah vlhkosti asi 20 % celkové hmotnosti pouzdra. Jako mazadla bylo podle obvyklých způsobů použito minerálního oleje. Uvnitř bylo použito oleje ke snížení tření na skládacím trnu a vně bvlo užito oleje k zamezení poškození skládaného pouzdra a nežádoucího 2 opotřebení skládacích kotoučů. Uvnitř bylo použito asi 28 mg oleje na 1 dm povrchu pouzdra, v- Z vně bylo použito asi 15,5 mg oleje na 1 dm povrchu pouzdra. Tato množství neměla žádný pozorovatelný nepříznivý vliv na vlastnosti dokončeného úseku skládaného pouzdra. Pouzdro bylo stlačeno z jednoho konce na duté trubkové jádro z polyetylénu vysoké hustoty mající .14 .

vnitřní průměr 9,53 cm a tlouštka stěny 0,16 cm na úsek o délce 58,42 cm. Výrobek byl vyroben na skládacím stroji s plovoucím skládacím trnem způsobem popsaným výše, kde složené pouzdro je po složení a mírném stlačení přesunuto na duté trubkové jádro uspořádané souose se skládacím trnem na jeho zúžené části, potom je dodatečně stlačeno a staženo s trnu.

Tak byl vyroben úsek skládaného pouzdra vysoké hustoty s jádrem podle vynálezu, který měl poměr stlačení 130,4 a účinnost stlačeni 0,757.

Pro srovnání s kontrolním vzorkem bylo složeno a stlačeno standardní na trhu běžné pouzdro stejné velikosti o délce 45,72 m na délku úseku 58,42 cm bez jádra a byl zjištěn poměr stlačení 78 a účinnost stlačení 0,390 přl vnitřním průměru 92,075 mm.

Jiné kontrolní vzorky prosté jádra, které měly vyšší poměr stlačení a vyšší účinnost stlačení, se projevily jako nefungující výrobky vlivem nadměrného zmenšení otrovu způsobeného radiálním přírůstkem.

Příklad 2

Skutečnost, že velmi vysoké dovnitř směřující síly na otvoru úseku pouzdra se vyvíjejí jako důsledek skládání, byla ukázána pokusy se skládáním a stlačováním na vysoký poměr stlačení a vysokou účinnost stlačení vzorků velikosti 25 /průměr nafouknutého pouzdra 21 mm/ celulózového pouzdra malé velikosti bez vláknitého vyztužení o tlouš£oe stěny 0,0254 mm.

Při těchto pokusech bylo 5 vzorků pouzdra velikosti 25 z celulózy o délce 25,61 m složeno použitím skládacího prostředku, přičemž ve skládaném úseku byl vyvinut zkrut, jak je popsán v patentovém spise Sp. st. s. č. 3 397 069. Složený úsek byl potom stlačen silou 194,6 kPa na dutá trubková jádra o tlouštce stěny 0,254 mm, 0,508 mm, 0,762 mm, 1,016 mm a 1,270 mm.

Výrobky s jádry byly vyrobeny na skládacím stroji s plovoucím skládacím trnem popsaném výše, až na to, že přl konečném stlačování na dutém trubkovém jádru 31 toto mohlo volně projít druhou svírkou 29 /obr. 3/, takže jádro bylo stlačováno současně z obou konců.

Všechna dutá trubková jádra měla vnitřní průměr 1,30 cm a stlačení po složení bylo prováděno na části skládacího trnu o pr&něru 1,27 cm, na které bylo jádro nasunuto. Všechny vzorky měly obsah vlhkosti 16,5 % celkové hmotnosti pouzder a byl užit minerální olej ve

2 množství 2,170 mg až 5,0 mg na 1 dm uvnitř pouzdra a ve množství 10,8 mg na 1 dm vně pouzdra jako mazadlo. Množství mazadla nejsou kritická, představují obvyklá množství pro použitý skládací stroj a užitý typ pouzdra.

Horní část tabulky 1 udává rozměry vnitřních průměrů jader bezprostředně po jejich sejmutí z trnu a alespoň jeden den a až do 20 dnů později. Zmenšení průměru otvoru jádra bylo způsobeno velkou dovnitř směřující roztažnou silou v pouzdru způsobenou vysokým poměrem stlačení a vysokou účinností stlačení.

Velikost zmenšení vnitřního otvoru jádra závisí na průměru trubky jakož i na velikosti dovnitř směřujících sil a pevnosti jádra, tj. velká pouzdra vyžadují větší tlouštku jádra než malá pouzdra pro odolnost proti stejné síle na jednotku plochy.

Poměrně vysoká pevnost polyetylénu vysoké hustoty dovolila stlačit jádro o tlouštce 0,254 mm tak, že vnitřní průměr jádra 12,2 mm byl ve skutečnosti menší než otvor vzorku bez jádra. Otvor úseku pouzdra byl ovšem větší /12,2 + 2/0,254/ = 12,7/.

Dolní část tabulky 1 obsahuje hodnoty vzorku stejné velikosti 25 složeného a stlačeného na trnu o průměru 14,595 mm, avšak bez jádra. Ačkoliv bylo dosaženo vysokého poměru stlačení 114,7 a vysoké účinnosti stlačení 0,63 s kuželovitými záhyby, bylo zde nadměrné zmenšení O.tvoru zjištěné pádovou zkouškou a to by bylo nepřijatelné pro komerční praxi. Nebylo by vhodné přímo srovnávat tyto hodnoty s hodnotami tabulky 1 pro výrobek s jádrem, protože každý vzorek s jádrem byl stlačen na jádru, které mělo vnější průměr, který se měnil podle tloušťky stěny jádra.

Tabulka 1

Účinky dovnitř směřující stlačující síly

Tlouštka stěny jádra mm	0,254	0,508
s	c	S	C
Poměr stlačení vzorků s	jádrem
Stlačené	133,4	.140,8	134,9	132,3
Stažené	115,5	125,0	122,5	121,5
Později	114,8	121,3	116,8	118,8

Účinný vnitřní průměr jádra, mm

Stažené	12,09	12,52	12,19	12,32
Později	11,81	12,19	12,11	12,32
Účinnost stlačení
Později	0,55	0,68	0,58	0,70

0,762 1,016 1,270

S	C	S	C	S	C
127,1	125,1	115,3	124,1	123,0	116,5
114,7	120,2	113,5	115,2	119,7	111,4
109,8	119,2	109,8	112,1	118,7	112,4
12,24	12,47	12,42	12,47	12,47	12,52
12,19	12,37	12,24	12,47	12,32	12,50
0,57	0,73	0,59	0,73	0,67	0,76

Vzorky bez jádra

Poměr stlačení pro vzorky

Stlačené

Stažené

Později

Průměr otvoru pro vzorky

Stažení mm

Později mm

Účinnost stlačení později

136,5

111,7

90,1

13,51

12,93

0,44

141,5

125,4

114,7

13,18

12,37

0,63

Při pokusech skládání pouzder podle tabulky 1 bylo použito dvou různých úhlů záhybů. Označení S představuje úhel záhybů asi 15°, označení C asi 45°. Vzorky S byly skládány skládacím prostředkem nebo skládacími kotouči podobnými oněm popsaným v patentovém spise Sp. st. s. č. 2 984 574.

Poměr stlačení vzorku C bez jádra je srovnatelný se vzorkem délky 64,0 m v tabulce 2, kde úsek složeného a stlačeného pouzdra je nepoužitelný, neboť nemá soudržnost.

Materiál použitý pro pokusy podle tabulky 1 byl polyetylén vysoké hustoty. Jádra byla vyrobena obrobením ze silnostěnné trubky a výsledný drsný vnější povrch poněkud snižoval poměr stlačení, který by mohl být dosažen. Pohled do tabulky 1 ukazuje, že pro jádra z polyetylénu vysoké hustoty dochází ke značné distorzi otvoru pouzdra jako konečného výrobku i když tloušťka jádra je velká, například 1,27 mm.

V tabulce 1 je také ukázáno, že pro stálou sílu stlačení, v tomto příkladu 183,5 kPa, klesá výsledný poměr stlačení se stoupající tlouštkou jádra, tj. s rostoucím vnějším průměrem jádra. Za účelem dosažení maximálního poměru stlačení, otvoru nabíjení hubice a účinnosti stlačení musí se při návrhu jádra vzít v úvahu smrštění jádra vlivem vysokých dovnitř směřujících sil jakož i požadovaná konečná velikost jádra, snížení poměru stlačení, které by vzniklo při použití nadměrné tlouštky stěny jádra a cena materiálu jádra.

Jiné zkoušené materiály na jádra dávaly podobné výsledky pokud jde o přetvoření jádra. Jádra vyrobená z kopolymerů akrylnitril-butadien-styrenu pracovala uspokojivě při poněkud menších tlouštkách stěn než jádra z polyetylénu vysoké hustoty, tato jádra jsou však méně hospodárná.

Příklad 3

Výhody, které dává výrobek z celulózy vysoké hustoty s jádrem podle vynálezu, vyjádřené jako účinnost stlačení a poměr stlačení, jsou ukázány pokusy se skládáním a stlačováním na vysoký poměr stlačení a vysokou účinnost stlačení vzorků celulózového pouzdra velikosti 25, tj. nafouknutého průměru 21 mm a tlouštky stěny 0,0254 mm.

Obsah vlhkosti pouzdra byl 16,5 % celkové hmotnosti pouzdra a bylo použito minerálního oleje jako mazadla stejně jako v příkladu 2. Byly použity obvyklé prostředky ke skládání, podobné těm, které jsou popsány v patentovém spise Sp. st. a. č. 3 461 484, a v úseku složeného pouzdra byl vytvořen zkrut podle patentového spisu Sp. st. a. č. 3 397 069, načež každý úsek byl stlačen na trubkové jádro z polypropylenu s nápní 20 % hmotnosti mastku pro srovnání s pouzdry skládanými stejnými metodami, avšak stlačovanými bez jader.

Pouzdra vysoké hustoty s jádry byla vyráběna na skládacím stroji s plovoucím trnem popsaném výše, až na konečné stlačeni na jádru, přičemž trubkové jádro 31 bylo ponecháno volně klouzat druhou svírkou 29 /obr. 3/, takže pouzdro bylo účinně stlačováno z obou stran.

K dosažení rovnoměrnějšího stlačení v celé délce úseku skládaného pouzdra bylo současně stlačováno 24,38 m pouzdra přírůstkovým stlačováním.

Vzorky bez jader a některé vzorky s jádry jsou navrženy, aby měly průměr 12,446 podle pádové zkoušky. Jiné vzorky s jádry byly navrženy tak, aby trubkové jádro sloužilo jako nabíjecí hubice pro jedno použití. Za těchto podmínek byl vnitřní průměr jádra ekvivalentní vnitřními průměru nabíjecí hubice o vnějším průměru 12,7 mm a složený výrobek není zatížen žádnými zvláštními požadavky na pádovou zkoušku ve vztahu k nabíjecí hubici.

U všech vzorků bylo složené pouzdro stlačeno na výsledný úsek o délce 508 mm. Pro každou konfiguraci s jádrem a konfiguraci bez jádra bylo připraveno deset vzorků pouzder o délkách od 48,76 do 68,58 m.

Výsledky pokusů jsou shrnuty v tabulce 2. Pro výrobky bez jader o délce 64,0 m a více docházelo k lámání úseků vlivem nízké soudržnosti a měření pádovou zkouškou po jednom týdnu nebylo možno provést.

Pro výrobky bez jader obsahující délky pouzdra 57,15 m až 61,72 m radiální dovnitř směřující síly způsobené zvětšováním pouzdra po jednom týdnu způsobily zmenšení otvorů složených úseků na hodnotu, při které již nevyhovovaly pádové zkoušce na průměr 12,446 mm.

Pro účely srovnání byl nejlepšími ί ...i ocaini skládání vyroben úsek bez jádra ze složeného pouzdra délky 48,76 m při středním ponču., stlačení z 10 vzorků rovném 94,6 a střední účinnosti stlačení 0,491. Stejnou metodou skládání byl vyroben skládaný a stlačený výrobek vysoké hustoty podle předloženého vynálezu navržený tak, aby vyhověl pádové zkoušce na průměr 12,446 mm. Tak byl vyroben výrobek, jehož vnitřní oív>r jádra byl roven 59 % průměru nafouknutého pouzdra. Tento výrobek obsahoval 60,96 ni pouzdra a měl při 10 vzorcích střední poměr stlačení 116,46 a střední úci-nost s-ko-ní 0,653.

Tyto hodnoty tedy představují jedno přednostní vytvoření předloženého vynálezu, kde na základě pádové zkoušky má jádro vnitřní otvor alespoň tak velký, jak by mělo totéž pouzdro kdyby bylo složeno a vysoce stlačeno za stejných podmínek skládání a stlačování bez jádra a na stejný poměr stlačení.

Průměr otvoru jádra u výrobků se středním poměrem stlačení 116,46 byl rovný 12,6238 mm. Naproti tomu úseky složených pouzder bez jádra s poměrem stlačení 113,1 a 120,0 měly průměr otvoru 11,398 mm a 11,811 mm, tedy podstatné menší než srovnatelné výrobky s jádrem.

Dále byla vyrobena druhá série vzorků o vysoké hustotě s jádry, kde jádro ve složeném výrobku mělo sloužit jako nabíjecí hubice pro jedno použití s průchozí kapacitou odpovídajíc standardní nabíjecí hubici o vnějším průměru 12,7 mm a vnitřním průměru 11,074 mm.

Tak byl získán výrobek, jehož vnitřní otvor jádra byl rovný 51 % prf ;ěru nafouknutého pouzdra. Tento výrobek obsahoval 70,104 m pouzdra a střední hodnota poměří stlačení byla 133,4, účinnosti stlačení 0,617 pro 10 vzorků.

Pro zjištění jakosti složených a stlačených výrobků podle příkladu 3, s jádrem i bez jádra, byla provedena další zkouška na počet bodových děr ve složeném pouzdru. Pět úseků z každého vzorku typu bylo zkoušeno na bodové díry naplněním pouzdra vodou a zvýšením tlaku uvnitř.Výsledky uvedené v tabulce 2 ukazují, že počet bodových děr stoupá úměrně k celkové délce výrobku bez jádra. Na rozdíl od toho u výrobků s jádrem nebyly zjištěny žádné bodové díry.

V souhrnu příklad 3 ukazuje, že nebylo možno vyrobit typické skládané a stlačené celulózové pouzdro malého průměru při účinnost stlačení alespoň 0,5 bez neúnosného zmenšení otvoru. Naopak, toto bylo snadno dosaženo s výrobkem podle předloženého vynálezu, kde bylo dosaženo výhodné účinnosti stlačení alespoň rovné 0,6.

Tabulka 2

Pouzdra malých průměrů

Bez jádra

S jádrem

Průměr 12,45 mm podle zkoušky pádem

Usek stlačení průměr mm 14,60

Trubkové jádro vnější průměr vnitřní průměr mm Délka

Průměr 12,45 mm podle zkoušky pádem

14,48

12,45x12,95

Pro hubici 12,7 m

12,45

12,45x11,18

pouzdra m	48,77	57,15	59,44	61,72	64,00	66,29	68,58 0,57	60,96	70,10
Délka úseku	stlačeného pouzdra	cm
Stlačené	48,23	48,26	48,26	45,72	45,72	43,81	43,81	50,49	49,68
Stažené	51 ,61	51,43	52,09	50,52	51 ,46	50,59	51 ,02	51,10	50,34
Po týdnu	51,56	51 , 92	52,55	51,43	52,25	51,92	52,40	52,35	52,55
Poměr stlačení úseku stlačeného ;	pouzdra
Stlačené	101,1	118,4	123,2	135,0	1 40,0	151,3	156,5	120,72	141,10
Stažené	94,50	111 , 1	114,1	122,2	124,4	131 ,0	134,4	119,28	138,55
Po týdnu	94,60	110,1	113,1	120,0	122,5	127,7	130,9	116,46	133,40
Vnější průměr úseku	stlačeného pouzdra mm
Stlačené	N	N	N	N	N	N	N	24,59	25,02
Stažené	24,00	24,13	24,38	24,71	24,84	25,58	25,73	24,61	24,81
Po týdnu	23 , 93	2 3,82	24,13	24,13	24,38	24,69	24,94	24,38	24,99

Pokračování tabulky č. 2

	Bez jádra	S jádrem
Úsek	Průměr 12,45 mm podle zkoušky pádem	Průměr 12,45 mm podle zkoušky pádem	Pro hubici 12,7 m
stlačení průměr mm	14,60	14,48	12,45

Průměr podle pádové zkoušky mm

Stažené 12,04	12,82 12,78 12,39	12,27	12,06	11,93	12,7	10, 92
Po týdnu 12,55	12,19+ 11,93+ ll,8l+	Zlom+	Z lom+	Zlom+	12,62	10,79
Účinnost stlačení	po týdnu
12,47	-	-	-	-	16,59	15,67
Počet bodových děr	v pěti vzorcích
1	0 10	1	2	2	0	0

N hodnoty nejsou dosažitelné ⁺ úsek pouzdra není funkční

Další výhodou pouzdra vysoké hustoty s jádrem podle vynálezu je, že je u něho snížen sklon k poškození pouzdra, tj. vznik bodových děr, ve srovnání se stejným pouzdrem, které se skládá a stlačuje za stejných podmínek, avšak bez jádra.

To je proto, že jádro omezuje podélné protahování vlivem povrchového tření a je požadováno menší stlačení pro dosažení určitého poměru stlačení ve srovnání se složeným úsekem bez }ádra. Protože vznik bodových děr vzrůstá s rostoucím stlačením, může být problém poškození pouzdra snížen nebo odstraněn výrobkem podle vynálezu.

Jádro dále umožňuje dosažení a zachování zcela stlačeného poměru stlačení a umožňuje vyšší poměry stlačení bez poškození bodovými děrami.

Tento vztah stlačení mezi úseky skládaných pouzder s jádry a bez jader byl ukázán v řadě zkoušek, ve kterých celulózová pouzdra bez vláken délky 48,76 m velikosti 25 byla složena a stejně stlačena s jádrem a bez jádra na délku 381 mm a počáteční poměr stlačení 128.

Po sejmutí s trnu složené úseky s jádry i bez jader byly ponechány roztahovat se po sedm dnů bez přídavného podélného omezení. V tomto okamžiku výrobek s jádrem měl podélné protažení pouze 11,6 mm a poměr stlačení po protažení asi 125, zatímco výrobek bez jádra měl podélné protažení 37,0 mm a poměr stlačení 117. Pro požadovaný konečný poměr stlačení 125 by tedy pro úsek pouzdra bez jádra bylo třeba vyšší počáteční stlačovací sílyVýhoda menšího sklonu k poškození pouzdra může být využita i jinak. Když uživatel zjistí maximální stlačovací sílu, která může být použita bez způsobení poškození pouzdra, může být výrobek vytvořen vyšším poměrem stlačení a účinností stlačení.

Příklad 4

Byla provedena série pokusů na základě obsahu výše uvedeného britského patentového spisu č. 1 167 377 přihlašovatele Viskase, Ltd. a bylo provedeno srovnání s úsekem celulózového pouzdra vysoké hustoty podle vynálezu.

Podle zmíněného britského patentového spisu byla jako jádra použita trubka z polyvinylchloridu o vnitřním průměru 40,97 mm a tloušřce stěny 0,254 mm a celulózové pouzdro vyztužené vlákny a mající nafoukaný průměr 60,96 mm bylo složeno skládacím prostředkem a potom stlačeno na délku 304,8 mm.

Vnitřní průměr 40,970 mm pro jádro a velikost 2,5 pouzdra byly pro tuto zkoušku zvoleny proto, že tento průměr trubky z polyvinylchloridu byl nejmenší, který byl v době zkoušky na trhu. Vzorky výrobků byly vyrobeny na skládacím stroji s plovoucím trnem způsobem popsaným výše, kde složené pouzdro se po složení přenese na jádro uspořádané souose se skládacím trnem na jeho zúženou část, nakonec stlačí způsobem podle příkladu 1 a stáhne s trnu.

Tyto vzorky měly obsah vlhkosti po složení asi 20 % celkové hmotnosti pouzdra a jako 2 mazadlo byl použit minerální olej uvnitř v množství 31 mg na 1 dm povrchu pouzdra a vně ve 2 množství 16,585 mg na 1 dm povrchu pouzdra. Pouzdro bylo vyrobeno ve třech různých délkách, totiž 22,86 m, 30,48 m a 38,10 m.

U stlačeného výrobku byly získány různé poměry stlačení. Výsledné výrobky byly potom zkoušeny pádovou zkouškou ke zjištění vnitřního otvoru. Pro poměr stlačení 75 udávala pádová zkouška hodnotu průměru 40,386 mm, tedy zmenšení průměru otvoru o 0,5842 mm.

Pro vzorek s poměrem stlačení 100 udávala pádová zkouška hodnotu 39,116 mm, zmenšení průměru otvoru 1,854 mm.Pro poměr stlačení 125 to bylo méně než 38,1 mm. Nicméně jádro se bezprostředně po stlačení výrobku a stáhnutí s trnu na jednom konci vyboulilo. To ukazuje nemožnost vyrobit úsek celulózového skládaného pouzdra vysoké hustoty s jádrem podle vynálezu způsobem podle zmíněného britského patentového spisu.

Vzorek o délce pouzdra 22,86 m by byl použitelný na nabíjecí hubici o vnějším průměru 39,522 mm, účinnost stlačení by však byla pouze 0,43. Vzorky o délce pouzdra 30,48 m mely tak velké zmenšení otvoru, že nebyly použitelné na této nabíjecí hubici. Vzorky o délce pouzdra 38,10 m se úplně smrštily.

*

Příklad 5

Celulózová vláknitá pouzdra podobné velikosti jako pro vzorky podle britského patentového spisu v příkladu 4 byla vyrobena způsobem podle vynálezu a srovnána se vzorky bez jader za účelem vyšetření mezí stlačitelnosti daných poškozením pouzdra.

Pouzdra velikosti 2,5 nafouknutého průměru 60,96 mm a velikosti 4 nafouknutého průměru 71,12 mra. byla složena skládacím prostředkem podobným tomu, který je popsán v patentovém spisu’ Sp. st. a. č. 461 484. Obsah vlhkosti pouzder velikosti 2,5 i velikosti 4 byl 20 % celkové hmotnosti pouzder.

_2

Jako mazadla bylo použito minerálního oleje, u velikosti pouzder 211/2 31 mg.dm vnitřně, 15,5 mg.dm vně, u velikosti 4 to bylo 26,35 mg.dm uvnitř a 13,95 mg.dm” vně. Výrobky byly stlačeny na jádrech z polyvinylchloridu v podstatě shodných s jádry použitými v příkladu 4 Vzorky byly stlačeny na délku 304,8 mm při poměru stlačení 150, což představovalo nejvyšší dosažitelný poměr stlačení bez poškození u velikosti pouzdra 2,5. Všechny pouzdra byla navržena k nasazení na nabíjecí hubici o průměru 39,499 mm. Použitá jádra měly vnější průměr 43,51 mm a tlouščku stěny 1,27 m. Vzorky opatřené jádry byly zajištěny proti podélnému roztažení svěrkou a vzorky bez jader byly částečně omezeny kartonem z lepenky.

Výsledky zkoušek jsou znázorněny v tabulce 3. Velikost 2,5 výrobků s jádry měla výsledný průměr otvoru nepatrně menší pro nasazení na nabíjecí hubici, než vzorky bez jádra, i když vzorky s jádry měly poměr stlačení 138, zatímco vzorky bez jádra měly poměr stlačení pouze 114.

V praxi by poněkud menší poměr stlačení byl býval měl zajistit odpovídající lícování nabíjecí hubice s jádrem. Výrobky velikosti 4 s jádrem byly funkčně způsobile ve výrazech pro poměr stlačení po 15 dnech při poměru stlačení 138,46. Výrobky velikosti 4 bez jádra ukazovaly po 15 dnech zmenšení průměru otvoru na mez nefunkčnosti při změřeném poměru stlačení 128,48.

Tento příklad 5 také ukazuje, pro pouzdra vyztužená vlákny, jedno výhodné provedení podle vynálezu, u kterého na základě porovnání pádovou zkouškou má jádro vnitřní průměr alespoň tak veliký jako by mělo pouzdro vyztužené vlákny složené a vysoce sjfclačené za stejných podmínek skládání a stlačování a bez jádra a na stejný poměr stlačení. * .

Tak například pro velikost pouzdra 2,5 střední průměr otvoru pouzdra bez jádra byl 39,116 mm, tedy o něco menší než střední průměr vnitřního jádra 39,387 mm, u pouzdra s jádrem, ačkoliv u druhého případu byl poměr stlačení podstatně vyšší, 138 oproti 114.

Podobně u pouzdra velikosti 4 byla střední hodnota průměru otvoru 39,387 mm podstatně menší než u pouzdra s jádrem, ačkoliv ve druhém případě poměr stlačení byl vyšší, 138 oproti 128.

Srovnání výše popsaných výsledků zkoušek s výsledky příkladu V ukazují, že britský patentový spis č. 1 167 377 nepodává návod na použití jádra takovým způsobem, který by umožnil současné dosažení tří výhodných charakteristik celulózového pouzdra s jádrem podle vynálezu, totiž vysokého poměru stlačení, vysoké účinnosti stlačení a omezené deformace - zmenšení průměru otvoru pouzdra.

Tabulka 3

Vláknité pouzdro pro nabíjecí hubici průměru 39,52 mm

Trubkové jádro

Vnější průměr x vnitřní průměr

Velikost pouzdra 2 1/2 Nafouknutý průměr

60,96 mm

Velikost pouzdra 4 Nafouknutý průměr

71,12 mm

S jádrem

Bez jádra

S jádrem

Bez jádra mm

Délka pouzdra m Počet vzorků

Poměr stlačení úseku stlačeného pouzdra /střední hooiota/ za 2 dny za 15 dnů

Průměr podle pádové zkoušky mm /střední hodnota/ za 2 dny za 15 dnů

43,51x40,97

45,72 45,72

17

138,46 114,28

138,46 113,92

9,7 2 39,72

9,29 39,17

43,51x40,97

45,72 45,72

17

138,46 130,91 138,46 128,48

40,20 39,37

40,18 39,29

Příklad 6

Byla provedena řada zkoušek s použitím skládacího prostředku obecného typu popsaného v patentovém spise Sp. st. a. č. 3 461 484 původce Arnold, přičemž ve složeném úseku pouzdra byl vytvořen zkrut podle patentového spisu Sp. st. a. č. 3 397 069. V těchto zkouškách byla vyrobena celulózová pouzdra malého průměru, vysoké hustoty s jádry, přičemž na jádra bylo použito rozličných materiálů.

Pouzdra s jádry byla vyrobena na skládacím stroji s plovoucím vřetenem popsaným výše, až na konečné stlačení pouzdra na jádru, kde trubkové jádro 31 bylo necháno volně projít druhou svírkou 29 /obr. 3/, takže pouzdro bylo účinně stlačeno současně z obou konců.

Materiály použité v těchto zkouškách na jádra byly polypropylen s 20 í hmotnostní plnidla mastku, polystyren, a polyetylén vysoké hustoty, přičemž každé jádro mělo vnější průměr 12,7 mm a tloušťku stěny 0,635 mm.

Použité pouzdro bylo z celulózy, velikosti 25 bez vláknité výztuhy a mělo délku 60,96 m.

Všechny vzorky měly před složením obsah vlhkosti 16,5 % celkové hmotnosti pouzdra a jako

-2 -2 mazadlo bylo použito minerálního oleje od 2,17 do 3,1 mg.dm uvnitř pouzdra a 10,85 mg.dm vně pouzdra.

Výsledky zkoušek shrnuté v tabulce 4 ukazují, že poměrně nízký součinitel tření polyetylénu vysoké hustoty umožnil stlačení složeného pouzdra na podstatně vyšší poměr stlačení než pro jiné materiály jádra.

Z pokusů příkladů 2 a 6 lze zjistit, že návrh jádra pro pouzdro podle vynálezu bude založen na vlastnostech materiálu jádra, jako je pevnost, modul pružnosti a odpor proti střihu. Tyto vlastnosti určují tloušóku stěny jádra požadovanou k tomu, aby jádro odolalo vnitřním roztažným silám pouzdra, které mají sklon deformovat jádro a zmenšovat velikost jeho vnitřního průměru.

Součinitel tření materiálu jádra určuje velikost podélných stlačujících sil, které jsou nutné ke stlačení pouzdra na mezní hodnoty poměru stlačení.

Je zřejmé, že mnoho činitelů má vliv na volbu materiálu jádra, zejména jsou to součinitel tření, pevnost ve střihu, modul pružnosti, výběr ve vytlačené formě, náklady, tvárnost, svařitelnost a výběr ve vyztužrné formě. Konečná volba může být různá pro různá použití.

Pro velkoprůměrová pouzdra podle předloženého vynálezu jsou výhodné materiály jádra polyetylén vysoké hustoty a polyvinychlorid.

Přiklad 7

Byla provedena řada zkoušek s pouzdry vysoké hustoty s jádry podobnými pouzdrům z příkladu 3 a tabulky 2. Jediný rozdíl byl v tom, že místo konečného stlačení z obou konců bylo stlačení provedeno z jednoho konce pouzdra stejně jako u příkladů z tabulky 2 u úseků pouzder bez jader, a stlačené skládané úseky byly přesunuty na jádro.

Výsledky těchto zkoušek výrobků vysoké hustoty s jádry a s pouzdry z celulózy velikosti 25 jsou v tabulce 5 a mohou být srovnány s výsledky pro pouzdra bez jader v tabulce 2. Výrobek vysoké hustoty s jádrem navrženým na průměr 12,446 mm podle pádové zkoušky měl střední poměr stlačení z 15 vzorků 129,2 a střední účinnost stlačení 0,67.

Výrobek vysoké hustoty s jádrem navržený jako nabíjecí hubice vnějšího průměru 12,7 mm měl střední poměr stlačení pro 15 vzorků 140,1 a střední pčinnost stlačení 0,64.

Souhrnně řečeno, zatímco příklad 3 ukazuje, že nebylo možno vyrobit typické malé skládané a stlačené celulozové pouzdro s účinností stlačení alespoň 0,5 při stlačení z jednoho konce bez nepřijatelně vysokého zmenšení otvoru, bylo to možné snadno dosáhnout výrobkem podle vynálezu, kde bylo dosaženo výhodné účinnosti stlačení alespoň 0,6. Pro stlačení úseků pouzder z obou konců bez použití jader nebylo k dispozici zařízení.

Tabulka 4

Pouzdra malých průměrů

Trubkové jádro vnějšího průměru 12,7 mm vnitřního průměru 11,43 mm k použití jako nabíjecí hubice

Celulozové pouzdro velikosti 25 délky 60,96 m

Materiál jádra

Polypropylen vyztužený mastkem

Pomar stlačení úseku stlačeného pouzdra

Stlačené 149,3

Stažené 139,5

Po 1 týdnu 137,1

Polystyren

Polyetylén vysoké hustoty

148,0 174,0 142,0 158,7 140,4 150,9

Průměr podle pádové zkoušky mm

Stažené Po 1 týdnu

10,67 10,92 10,92

10,67 10,92 10,92

Příklad 8

Byla provedena série zkoušek s celulózovým pouzdrem bez vláknité výztuhy velikosti 25 pro výrobu skládaných výrobků bez jader i s jádry při různých poměrech stlačení a tyto byly vyzkoušeny pádovou zkouškou /obr. 8/ a na soudržnost /obr. 9/. Všechny výrobky byly vyrobeny z pouzdra délky 48,76 m a stlačené skládané výrobky měly různou délku v závislosti na poměru stlačeni.

Obsah vlhkosti složených pouzder byl 16,5 % celkové hmotnosti pouzder a jako mazadla _2 bylo použito minerálního oleje v množství 2,17 až 3,1 mg.dm na vnitřním povrchu a _2

10,85 mg.dm na vnějším povrchu během skládání pouzder.

Pro skládání pouzder byl použit skládací prostředek typu popsaného v patentovém spise Sp. st. a. č. 3 461 484, a pouzdro bylo stlačeno obvyklým způsobem, přičemž na něm byl vytvořen zkrut podle patentového spisu Sp. st. a. č. 3 397 069. Stlačení bylo provedeno na skládacím stroji typu s plovoucím trnem /obr. 3/.

Po stlačení byl úsek složeného a stlačeného pouzdra přesunut na trubkové jádro. Toto bylo vyrobeno z trubky z polyvinylchloridu mající vnější průměr 14,224 mm a vnitřní průměr 12,852 mm. Pro jednu skupinu zkoušek část trnu pro stlačení měla průměr rovný 14,605 mm, pro jinou průměr 15,113 mm.

Byla provedena pádová zkouška a měření soudržnosti pro výrobky bez jádra i výrobky s jád rem a poměr stlačení sedm dnů po stlačení úseků a stažení s trnu. Výsledky jsou shrnuty jako funkce poměru stlačení v obr. 8 a 9.

V obr. 8 jsou na ose x vyneseny bezrozměrné hodnoty pro jádra vytvořené s nevláknitými pouzdry o poměru stlačení 25, na ose y jsou údaje pádové zkoušky v mm.

Obr. 8 ukazuje, že průměr podle zkoušky pádem pro úseky bez jádra vyrobené na stlačovací části trnu o průměrech 14,605 mm a 15,113 mm se plynule mění se stoupajícím poměrem stlačení v oblasti poměru stlačení 95 až 120.

Protože minimální průměr otvoru pro velikost 25 pouzdra o nafouknutém průměru 21,082 mm je 12,446 mm, což odpovídá vodorovné přerušované čáře, je maximální použitelný poměr stlačení pro trn o průměru 14,605 mm rovný 99.

Tabulka 5

Pouzdra malých průměrů

	S jádrem Pro průměr 12,45 mm podle pádové zkoušky	Pro nabíjecí hubici pro jedno užití ekvivalentní nabíjecí hubici 12,7 mm
Průměr úseku, stlačení
mm	14,60	13,00
Trubkové jádro vnější průměr x vnitřní průměr
mm	14,22 X 12,95	12,70 x 11,43
Délka pouzdra m	60,96	60,96
Délka úseku stlačeného pouzdra mm
Stlačené	431,8	381,0
Stažené	473,20	434,34
Za 1 týden	471,93	435,10
Poměr stlačení úseku stlačeného pouzdra
Stlačené	141,2	160,0
Stažené	128,8	140,3
Za 1 týden	129,2	140,1
Vnější průměr úseku stlačeného pouzdra mm
Stlačené	N	N
Stažené	24,96	23,85
Za 1 týden	24,87	25,06
Průměr podle pádové zkoušky mm	12,64	10,92
Stažené	12,64	10,92
Za 1 týden	12,54	10,74
Účinnost stlačení za 1 týden	0,67	0,64

N hodnoty nebyly přístupny

Použitím trnu o větším průměru 15,113 mm může být dosaženo minimálního průměru otvoru pouzdra při poněkud vyšším poměru stlačení rovném 103, je tím však zvýšeno nebezpečí pravděpodobnosti poškození pouzdra bodovými děrami.

Značně větší průměry stlačovací části trnu, a to nad 14,605 mm, u velikosti 25 pouzdra zvyšují pravděpodobnost zachycení na trnu, častější přerušení provozu a vyšší množství výmětů. Uvažováno jinak, je zřejmé, že pro optimální bezporuchové skládání pouzder určité velikosti je třeba zvolit nejmenší průměr trnu, pro který se dosáhne žádaného průměru otvoru pouzdra.

Na rozdíl od výše popsaného omezení poměru stlačení u složeného úseku pouzdra bez jádra na hodnotu 99 s ohledem na dosažení požadované velikosti otvoru, obr. 8 ukazuje, že pro pouzdro velikosti 25 s jádrem byl průměr podle zkoušky pádem stálý s rostoucím poměrem stlačení až do hodnoty 124 při použití téhož průměru trnu rovného 14,605 mm.

Při dalším zvětšování poměru stlačení se začíná vnitřní průměr jádra zmenšovat vlivem nadměrné dovnitř směřující radiální síly vyvíjené složeným úsekem pouzdra.Hodnota 124 představuje tedy praktickou horní mez poměru stlačení pro toto zvláštní provedení, kde průměr nafouknutého pouzdra je asi 21,082 mm, poměr stlačení vyšší než 100 a průměr podle pádové zkoušky 12 12,446 mm.

Neočekávaně bylo zjištěno, že když poměr stlačení složených úseků celulózových pouzder bez vláknité výztuhy a bez jádra je v oblasti poměru stlačení dosažitelného u výrobků s jádrem podle vynálezu, potom s rostoucím poměrem stlačení rychle klesá soudržnost výrobků bez jádra.

To je rozdílné od očekávání, neboE při nižších poměrech stlačení, které se užívají v praxi, je známo, že soudržnost téhož úseku pouzdra bez jádra progresivně stoupá s rostoucím poměrem stlačení.

Toto neočekávané zjištění, že soudržnost klesá se stoupajícím poměrem stlačení pro skládané úseky pouzder bez jader, je znázorněno na obr. 9 pro pouzdro velikosti 25.

Na obr. 9 jsou na ose x vyneseny bezrozměrné hodnoty pro jádra vytvořené s nevláknitými pouzdry o poměru stlačení 25, na ose y je znázorněna soudržnost, jako bezrozměrné číslo.

Z obr. 9 je zřejmé, že pro trn o průměru 14,.605 mm soudržnost z téměř konstantní hodnoty 5 při poměru stlačení 100 na nízkou hodnotu 1,5 při poměru stlačení 125. Tato je nepatrně vyšší než minimální v praxi přijatelná soudržnost 1,2 a je podstatně nižší než doporučovaná soudržnost rovná 2,5.

Naproti tomu u skládaného pouzdra vysoké hustoty s jádrem podle předloženého vynálezu není soudržnost omezena, neboE stlačené složené pouzdro je neseno vnějším povrcheit/jádra, se kterým je ve styku. '

Ačkoliv to není zcela vysvětleno, je domněnka, že výše uvedený vztah mezi poměrem stlačeni a soudržností pro úseky celulózových pouzder bez jádra souvisí se stupněm stlačení záhybů pouzdra. Možné vysvětlení je, že v oblasti nižších poměrů stlačení vyvíjí stlačení záhybů, pouzdra těsnější směstnání jednotlivých kuželů, čímž vzrůstá dotyková plocha mezi sousedními kužely a tedy roste i soudržnost.

Toto možné vysvětlení je v souhlase s pokusným pozorováním, že když poměr stlačení úseků celulózových pouzder bez jader stoupá, soudržnost zpočátku stoupá k maximální hodnotě a potom rychleji klesá.

Možné vysvětlení je také v souhlase s pokusným pozorováním, že pouzdra větších průměrů mají vyšší soudržnost při vyšších poměrech stlačení než pouzdra menších průměrů /obr. 11/.

I

To může být způsobeno většími plochami přilehlých kuželů u pouzder větších průměrů. Výsledky pro velikost 25 pouzdra délky 48,76 m, které jsou uvedeny v obr. 8 a 9 také splňují požadavek vynálezu, aby pouzdro mělo účinnost stlačení alespoň 0,50 a aby jeho poměr stlačení a účinnost stlačení byly vyšší než u pouzdra stejné délky složeného a stlačeného za stejných podmínek, ale bez jádra.

Charakteristiky vzorků po sedmi dnech, /a/ výrobku s jádrem, který splňoval požadavek na minimální průměr 12,446 mm podle pádové zkoušky, /b/ výrobku bez jádra, který byl složen a stlačen za stejných podmínek jako vzorek /a/, a /c/ výrobku bez jádra se stejným průměrem podle pádové zkoušky ale s nejvyššim poměrem stlačení, byly tyto:

Vzorek	Pádová zkouška	Poměr stlačení	Účinnost stlačení
/a/ s jádrem	12,7 mm	124	0,66
/b/ bez jádra	11,684 mm	116	0,54
/c/ bez jádra	12,7 mm	98	0,44

Tyto hodnoty ukazují, že průměr podle pádové zkoušky, poměr stlačení a účinnost stlačení vzorku /a/ byly vesměs vyšší než vzorku /b/. Kromě toho vzorek /b nebyl přijatelným výrobkem, protože úsek pouzdra rostl dovnitř do otvoru v rozsahu takovém, že vzorek /b/ nesplňoval podmínku pádové zkoušky.

Vzhledem k této vadě velikosti otvoru vzorku /b/ byl vzorek /c/ nejlepším vzorkem bez jádra, který by splňoval stejnou funkci jako vzorek /a/ s jádrem. Na tomto základu vzorek /a/ představoval zlepšení 26 % v poměru stlačení a 50 % v účinnosti stlačení.

Příklad 9

Byla provedena série zkoušek podobných zkouškám podle příkladu 8 s pouzdry velikosti 25, a to se třemi různými, menšími i většími velikostmi celulózových pouzder bez vláknité výztuhy. Byly to velikosti 17 o nafouknutém průměru 15,494 mm a tlouštce stěny 0,0254 mm, o nafouknutém průměru 18,542 mm a tlouštce stěny 0,0254 mm a 27 o nafouknutém průměru 22,606 mm a tlouštce stěny 0,0254 mm.

Rozdíl oproti příkladu 8 je v tom, že místo užití pouzder stejné délky a vyrobení úseků složených a stlačených pouzder různé délky podle poměru stlačení, v těchto zkouškách byla délka pouzder různá a byla stlačena tak, aby úseky složených a stlačených pouzder měly stejnou výslednou délku po sedmi dnech od stažení s trnu. Pro velikost 17 byla tato výsledná délka 406,4 mm, pro velikosti 21 a 27 byla 520,7 mm.

Další rozdíl mezi těmito zkouškami a zkouškami podle příkladu 8 je v tom, ře z pouzder velikostí 17,21 nebo 27 nebyly připraveny žádné výrobky s jádry. Nicméně v podobné zkoušce byl z pouzdra velikosti 21 připraven výrobek vysoké hustoty a měl tyto charakteristiky: poměr stlačení 119,8, účinnost stlačení 0,66 a vnitřní průměr jádra 10,7188 mm.

Tento výrobek s jádrem byl tedy vhodný k použití na uvažované nabíjecí hubici o vnějším průměru 10,175 mm. Jak je patrno z obr. 10 a 11, které udávají charakteristiky pro úsek pouzdra velikosti 21 bez jádra, tyto nemohou být dosaženy podobnými výrobky podle známého stavu techniky

Kromě výše popsaných rozdílů byly úseky skládaných pouzder velikostí 17, 21 a 27 bez jádra vyrobeny stejným způsobem jako úseky pouzder velikosti 25. Po stažení s trnu a skladování po sedm dnů bez délkového omezení byly úseky pouzder podrobeny pádové zkoušce a měření soudrž241103 nosti. Výsledky jsou shrnuty pro pádovou zkoušku v obr, 10 a pro soudržnost v obr. 11 jako křivky vynesené v závislosti na poměru stlačení.

Na obr. 10 jsou na ose x vyneseny bezrozměrné hodnoty pro jádra vytvořená s nevláknitými pouzdry, na ose y jsou údaje pádové zkoušky v mm. Přímky znázorňují poměr stlačení 17, a 27.

Na obr. 11 jsou na ose x vyneseny bezrozměrné hodnoty pro jádra vytvořená s nevléknutými pouzdry, na ose y je jako bezrozměrná hodnota znázorněna soudržnost. Křivka znázorňuje poměr stlačení 27, přímky pak znázorňují poměr stlačení 17 a 21.

Z obr. 10 plyne, že podobně jako u pouzder velikosti 25 i u všech tří zkoušených velikostí pouzder hodnoty průměru podle pádové zkoušky klesají s roustoucím poměrem stlačení v podstatě stejně rychle. Pro pouzdro velikosti 17 je minimální přijatelný průměr podle pádové zkoušky 9,114 mm, viz vodorovnou přerušovanou čáru, takže podle pádové zkoušky je maximální poměr stlačení dosažitelný u úseku pouzdra bez jádra podle známého stavu techniky rovný 80.

Podobně u pouzdra velikosti 21 je minimální přijatelný průměr podle pádové zkoušky 10,414 mm, takže maximální poměr stlačení dosažitelný u úseku pouzdra bez jádra podle známého stavu techniky je rovný 98.

Konečně pro velikost pouzdra 27 je minimální přijatelný průměr podle pádové zkoušky 13,642 mm, takže maximální poměr stlačení dosažitelný u úseku pouzdra bez jádra podle známého stavu techniky je rovný 130.

Křivky závislosti soudržnosti na poměru stlačení v obr. 11 všechny ukazují výše zmíněný neočekávaný vztah klesání soudržnosti s rostoucím poměrem stlačení v horním rozsahu poměru stlačení pro všechny velikosti pouzder.

Pro velikost 17 je soudržnost v celém rozsahu poměru stlačení 60 až 125 nízká, uvažujeme-li minimální přijatelnou hodnotu 1,2 znázorněnou vodorovnou přerušovanou čárou. Pro velikost 17 skládaného pouzdra bez jádra je podle soudržnosti maximální dosažitelný poměr stlačení také 80. Pro velikost 21 je soudržnost v celém zkoušeném rozsahu poměru stlačení také nízká a pro minimální přijatelnou soudržnost 1,2 je maximální dosažitelný poměr stlačení rovný 102.

¹ Pro velikost pouzdra bez jádra 27 je znázorněn výše zmíněný celý rozsah soudržnosti na rostoucím poměru stlačení. Pro poměr stlačení až do 120 soudržnost s rostoucím poměrem stlačení stoupá, od poměru stlačení 122 však klesá přibližně stálou avšak velkou rychlostí.

Z obr. 10 a 11 je zřejmé, že pádová zkouška a soudržnost tvoří podstatná omezení pro použití vysokých poměrů stlačení u úseků skládaných celulózových pouzder bez jader velikostí 17,21 a 27 podle známého stavu techniky.

Výrobek podle předloženého vynálezu může ve všech případech zajistit vyšší poměry stlačení při přijatelných velikostech otvorů pouzder a vyšší soudržnosti a při menším sklonu k poškození pouzder bodovými děrami.

Přesněji řečeno, skládané pouzdro velikosti 17 s jádrem podle vynálezu o nafouklém průměru 15,494 mm a průměru podle pádové zkoušky alespoň 9,144 mm má poměr stlačení vyšší než 80. Také skládané pouzdro velikosti 21 s jádrem podle vynálezu o nafouklém průměru 18,542 mm a průměru podle pádové zkoušky alespoň 10,414 mm má poměr stlačení vyšší než 98. Konečně skládané pouzdro velikosti 27 s jádrem podle vynálezu o nafouklém průměru 22,606 mm a průměru podle pádové zkoušky alespoň 13,642 mm má poměr stlačení vyšší než 130.

Příklad 10

Poměr stlačení a účinnost stlačení skládaných pouzder středních velikostí s vláknitou výztuhou byly vyšetřeny v řadě zkoušek pouzder s jádry i bez jader ke zjištění výhod výrobků podle vynálezu. Bylo použito pouzder velikostí 43, 47 a 60 majících ploché šířky od 58,42 do 83,82 mm pro výrobu skládaných a stlačených úseků pouzder k nasazení na nabíjecí hubici o vnějším průměru 27,2542 + 0,127 min.

Dále bylo použito pouzder velikostí 70,80 a 100 majících ploché šířky od 95,25 do 139,70 mm k nasazení na nabíjecí hubici o vnějším průměru 39,5224 t, 0,127 mm. Pro všechny velikosti byla vyrobena pouzdra s jádry i bez jader, tlouštka stěn u všech vzorků byla 0,078 74 mm.

Obsah vlhkosti byl u složených pouzder 20 % celkové hmotnosti. Jako mazadlo byl užit

- 2 —2 minerální olej v množství 6,82 mg.dm pro vnitřní povrch a ve množství 4,65 mg.dm pro vnější povrch pouzder. Nafouklé průměry těchto vláken vyztužených pouzder byly tyto:

Velikost	Nafouklý průmi
43	37,592
47	40,355
60	56,802
70	60,629
80	70,403
100	88,519

Při těchto zkouškách byly stlačeny různé délky pouzder v podstatě na úseky stejné délky pro všechny poměry stlačení určité velikosti pouzdra. Tyto délky úseků byly pro velikost 43 266,7 mm pro velikost 47 254 mm, pro velikost 60 228,6 mm, pro velikosti 70, 80 a 100 304,8 mm.

Všechny vzorky úseků pouzder byly vyrobeny na skládacím stroji s plovoucím trnem popsaném výše. Skládací prostředek byl obvykle v praxi používaného typu podobného tomu, který je popsán v patentovém spise č. 3 461 484.

Vzorky byly připraveny za každé podmínky. Vzorky bez jader byly skládány a stlačeny z jednoho konce na trnu na maximální poměr stlačení, který byl dosažen ještě bez poškození pouzdra, a také na nižší poměry stlačení.

Maximální poměr stlačeni bez poškození byl zjištěn zkouškami na díry naplněním vodou a zvýšením tlaku uvnitř pouzdra. Bylo-li zjištěno poškození, byly vyrobeny další vzorky při poněkud nižším poměru stlačení a zkoušeny opít vodou na bodové díry. Postup byl opakován, až bylo dosaženo poměru stlačení bez poškození pouzder a tento byl prohlášen za maximální poměr stlačení.

Po stlačení na trnu byly vzorky velikostí 43, 47 a 60 bez jader přeneseny za skládacího stroje na plastickou trubku malého průměru 27,94 mm pro manipulaci po 1 hodině byly s trubky staženy a vloženy do sítky. Tato byla na obou koncích sevřena.

Tímto uspořádáním se mírně omezuje podélné zvětšení úseku pouzdra. Úseky pouzder velikosti 70, 80 a 100 bez jader byly přeneseny ze skládacího stroje přímo do obalu z filmu z polyvinylchloridu, který tvořil .elmi omezené omezení konců úseku pouzdra. Tyto způsob; jsou v praxi běžné. Jádra úseků pouzder byla vyrobena z tuhého polyvinylchloridu. Pro pouzdra velikostí 43, 47 a 60 byl vnější průměr jádra 32,242 mm a tlouštka stěny jádra 0,635 mm. Pro velikosti 70, 80 a ]00 byl vnější průměr jádra 43,51 mm a tlouštka stěny jádra 0,635 mm.

Po složení byly vzorky určené na jádra podélně přesunuty z trnu na jádra uspořádaná souose se skládacím trnem kolem jeho zúžené Části způsobem popsaným výše a znázorněným v obr. 3. Složené pouzdro bylo potom stlačeno na úsek se žádaným poměrem stlačení z jednoho konce a staženo.

Vzorky s jádry byly stlačeny na poměry stlačení stejné jako poměry stlačení vzorků bez jader.

Po stažení byly výrobky opatřeny prostředky ekvivalentními zadržovacími kotouči 35 a přírubě 39 podle obr, 6 na obou koncích pouzdra k udržení stlačené délky úseku po několik dnů skladovacího období.

Toto koncové omezení nebylo prováděno u vzorků bez jader, protože tyto by se bud vyboulily nebo zvětšily směrem dovnitř na rozměr, který by zamezil jejich nasazení na příslušnou nabíjecí hubici. Obal ze sítky nebo z plastického filmu použitý na výrobky bez jader neomezoval podstatně jejich podélné zvětšení.

Délky úseků byly před stažením měřeny u vzorků bez jader i vzorků s jádry a znovu po sedmi dnech uskladnění. Výsledky těchto měření jsou v obr. 12 pro velikosti 43, 47 a 60 pouzder vyztužených vlákny a v obr. 13 pro velikosti 70, 80 a 100 vláknitých pouzder s poměry stlačení vynesenými jako funkce ploché šířky pouzder.

Na obr. 12 a obr. 13 jsou na ose x uspořádány dvě stupnice. Vrchní stupnice uvádí ploché šířky pouzdra vyztužené vlákny, v mm. Dolní stupnice uvádí bezrozměrná celá čísla náležející velikostem pouzdra. Na ose y je znázorněn poměr stlačení, který je bezrozměrné číslo.

V obr. 12 i obr. 13 nejnižší křivka představuje složený stlačený úsek bez jádra po sedmi dnech skladování. Střední křivka představuje složený a stlačený úsek s jádrem po sedmi dnech skladování a nejvýše položená křivka vyznačená přerušovanou čarou představuje složený a stlačený úsek s jádrem bezprostředně po stlačení.

Je uvedena proto, že představuje stav dosažitelný podle vynálezu, který nelze dosáhnout podle známého stavu techniky u úseku pouzdra bez jádra. To znamená, že zajištěním protilehlých konců výrobku s jádrem po stlačení avšak před stažením, například omezovacími prostředky, může být počáteční poměr stlačení udržen, aniž by se ztratily ostatní významné parametry.

Tak například je zde minimální zmenšení otvoru, protože stlačený úsek pouzdra je omezen směrem dovnitř jádrem. Použily-li se omezovači prostředky v podélném směru úseku pouzdra bez jádra, bezprostředně po sejmutí s trnu, byl zachován počáteční nejvyšší pcaněr stlačení, avšak došlo ke zmenšení otvoru oproti případu, kdy úsek pouzdra byl ponechám bez délkového omezení.

Protože v praxi se používá nejmenší možný průměr skládacího trnu pro získání optimálních výsledků, z důvodů výše uvedených, radiální rozpínání úseku pouzdra směrem dovnitř by mělo za následek zmenšení otvoru na míru, která by byla příliš malá k nasazení na příslušnou nabíjecí hubici.

Obr. 12 ukazuje, že na základě srovnání hodnot poměru stlačení po sedmi dnech pro velikosti 43 až 60 skládaných pouzder vyztužených vlákny, s jádry i bez jader, viz dvě nejníže položené křivky, nejmenší zlepšení je u pouzdra velikosti 43, rozdíl je zde 78 minus 60, nebo zlepšení poměru stlačení o 30 % při použití jádra.

Největší zlepšení je u velikosti 60, zde je rozdíl 129 minus 79, neboli 63 % při použití jádra. Maximální možné zlepšení založené na srovnání poměru stlačení po sedmi dnech pouzdra bez jádra, odpovídající nejníže položené křivce, s počátečním nejvyšším poměrem stlačení, odpovídajícím, nejvýše položené přerušované křivce, je podstatně vyšší.

I

Tak například pro velikost 43 je rozdíl 97 minus 60, nebo 62 % vyšší poměr stlačení, u velikosti 60 je rozdíl 146 minus 79, to je 85 %.

Srovnání účinností stlačení a poměrů stlačení pro úseky pouzder s vlákny velikostí
43, 47 a	60 s jádry i bez	jader popsaných v příkladu 10 je	toto:
Účinnost	stlačení a poměr	stlačení
Velikost	Bez	jádra	S jádrem		S jádrem
pouzdra	za 7	dnů	za 7 dnů		počáteční
43	0,54	/60/	0,74	/78/	0,78	/82/
47	0,53	/66/	0,76	/95/	0,81	/102/
60	0,45	/7 9/	0,75	/130/	0,85	/147/
Obr.	13 ukazuje, že na základě :	srovnání hodnot	poměru	stlačení po 7 dnech	pro pouzdra

s vláknitou výztuhou velikostí 70 až 100 bez jader i s jádry je zlepšení poměru stlačení menší než u pouzder velikostí 43 až 60, avšak stejně podstatné.

Nejmenší zlepšení je u velikosti pouzdra 80, zde je rozdíl 166 minus 154, nebo 8 %. Maximální možné zlepšení na základě srovnání poměru stlačení po sedmi dnech u pouzdra be2 jádra s počátečním největším poměrem stlačení pro velikost pouzdra 80 je 180 minus 154, tedy 17 %.

Srovnání účinností stlačení a poměrů stlačení pro úseky pouzder s vlákny velikostí 70, 80 a 100 s jádry i bez jader popsaných v příkladu 11 je toto:

Účinnost stlačení a poměr stlačení

Velikost pouzdra	Bez jádra	S jádrem za 7 dnů	S jádrem počáteční
za 7	dnů
70	0,66	/129/	0,77	/141/	0,82	/150/
80	0,63	/154/	0,71	/166/	0,77	/180/
100	0,50	/167/	0,59	/187/	0,70	/220/

Ačkoliv soudržnost je také důležitá u pouzder z celulózy s výztuhou z vláken, nepředstavuje stejný vážný problém jako u nevyztužených celulózových pouzder menších průměrů. To je částečně způsobeno tím, že vlivem výztuhy z vláken jsou pouzdra pevnější, dále tím, že jsou zde určité rozdíly v nabíjecích zařízeních pro oba typy pouzder.

Celulózová pouzdra malých průměrů se obecně nabíjejí na úplně automatizovaných strojích pracujících vysokou rychlostí, kde následující úsek pouzdra, který má být použit, se automatic ky podává na dobíječi polohy když předchozí úsek pouzdra byl vyčerpán.

Nízká soudržnost může způsobit zlom úseků, což naopak může způsobit zlom pouzdra nebo roztržení při vložení nebo rotaci automatizované nabíjecí hubice. Když se to stane, je podstatné množství nabíjecí emulze rozptýleno do okolí dříve, než může být zařízení zastaveno a je třeba podstatné doby k očištění stroje a odstranění porušeného pouzdra.

Na rozdíl od toho při použití vláknitých pouzder větších průměrů je rychlost stroje obvykle nižší a následující úsek pouzdra se zavádí ručně operátorem. Když zde nastane roztržení pouzdra, což je méně často vlivem vláknité výztuhy, zařízení může být zastaveno dříve, než podstatné množství potravinové emulze bylo uvolněno a mrtvý čas je kratší.

Příklad 11

Před vytvořením vynálezu přihlašovatel Union Carbide Corporation vyvinul a prodával stroj pro nabíjení vykostěných celých šunek do celulózových pouzder vyztužených vlákny o velkém průměru, typu popsaného výše. Bylo navrženo použít složeného pouzdra s kalibračním kotoučem vloženým do jednoho rozloženého konce úseku pouzdra bez jádra.

Na konci návrhu stroje byla zjištěna nutnost maximálního otvoru nabíjecí hubice, jakož i omezení velikosti nabíjecí hubice dané maximem získaného otvoru úseku složeného pouzdra.

K získání maximální velikosti nabíjecí hubice byla zmenšena tloušťka její stěny na minimum přípustné s ohledem na pevnost, délka pouzdra byla nutně a nežádoucím způsobem snížena z 60,96 m na 45,72 m a podmínky skládání byly optimalizovány pro největší dosažitelný otvor.

Také tlouštka stěny tažné objímky a vůle na nabíjecí hubici byly nutně a nežádoucím způsobem omezeny na minimální přijatelné rozměry.

Výsledek tohoto úsilí byl použit nejvyššího dosažitelného stavu skládání a použití nabíjecí hubice o vnitřním průměru 85,725 mm. Původní stroj je popsán v belgickém patentovém spisu č. 888 526. Značný počet těchto strojů byl instalován v závodech masného průmyslu, bylo však zjištěno, že pro největší počet aplikací nevyhovují.

Bylo pozorováno, že extrémní prodloužení kusů šunek při průchodu nabíjecí hubicí a následující roztažení při nabíjení do pouzdra způsobuje, že povrchový tuk se stáčí dovnitř nabitých zapouzdřených šunek a způsobuje uspořádání se zrnitostí vláken chudých svalů.

Systém nebyl výrobci uznán za rovnocenný ručnímu nabíjení a poptávka po těchto strojích klesla.

V laboratořích přihlašovatele byly konány zkoušky s použitím větších nabíjecích hubic a neskládaných pouzder. Tyto zkoušky ukázaly nakonec, že větší průměr nabíjecí hubice by vyřešil tento problém a že šunky nabíjené větší nabíjecí hubicí byly stejné jakosti jako šunky nabíjené ručně.

V tom čase přihlašovatel začal vyvíjet úsek pouzdra vysoké hustoty s jádrem podle vynálezu. Vývojové práce ukázaly, že použití úseku pouzdra vysoké hustoty s jádrem podle předloženého vynálezu jako nabíjecí hubice vedlo ke zvýšení vnitřního průměru nabíjecí hubice na 95,7 mm. Toto zvýšení bylo částečně způsobeno vynecháním tažné objímky u zmíněného stroje. Tažná objímka byla nahrazena ohebným zadržovacím ústrojím.

Jako výsledek těchto úprav výše zmíněného stroje se zvětšil průměr otvoru nabíjecí hubice z 85,725 mm na 95,7 mm pro velikost 10 pouzder s vlákny. To znamená zvětšení průměru o 9,525 mm či o 11,1 %. Toto zvětšení průměru způsobí zvětšení vnitřního průměru nabíjecí hubice o 23,5 i.

Z těchto 23,5 % zvětšení průřezu nabíjecí hubice připadá 7,5 % na vyloučení tažné objímky podle známého stavu techniky a 16,0 % připadá na použití pouzdra vysoké hustoty s jádrem podle vynálezu.

Modifikací nabíjecí hubice a použitím úseku pouzdra s jádrem tímto způsobem bylo umožněno zvýěit poměr stlačení u vláknitého pouzdra velikosti 10 ze 78 na 130, což je 67 % zvýšení. Také účinnost stlačení byla zvýšena z 0,39 na 0,76 a délka pouzdra byla zvětšena ze 45,72 m na 76,20 m. Příklad I představuje použití úseku pouzdra s vlákny a jádrem v tomto zlepšeném stroji.

Tento příklad také předvádí výhodné vytvoření skládaného pouzdra s jádrem, kde na základě srovnání otvoru má jádro otvor alespoň tak velký jako by pouzdro mělo kdyby bylo složeno a stlačeno za stejných podmínek složení a stlačení bez jádra a na stejný poměr stlačení.

Ve zvláštním případe, na základě pouzdra s vlákny velikosti 10 modifikovaný stroj s pouzdrem s jádrem používá jádra s otvorem 95,7 mm, zatímco otvor pouzdra bez jádra byl 92,075 mm když bylo složeno a stlačeno na poměr stlačení 78. Jádro použité pro tuto velikost pouzdra je vyrobeno z polyetylénu vysoké hustoty a má tloužřku stěny 1,5748 mm.

Po provedení změn byl upravený nabíjecí stroj vrácen do podniků masného průmyslu, které s původním provedením stroje nebyly spokojeny, avšak nyní jej přijaly, jako významné zlepšení balení šunek do pouzder podle předloženého vynálezu.

Deset měsíců po zavedení nového stroje bylo jich již dvacet v provozu a další byly instalovány v podnicích potravinářského průmyslu pro nabíjení masných výrobků. Původní stroj byl stažen z trhu a nahrazen novým.

Vynález představuje tedy, jak bylo výše vysvětleno významný pokrok v oboru. Větší délka pouzdra ve složeném úseku dané délky umožňuje delší periody výroby. Vyšší účinnost stlačení dává příznivější kombinaci vysokého poměru stlačení a velkého otvoru, což může zachovat nebo zlepšit charakteristiky nabíjení při dosažení delších period výroby.

Předložený vynález úplně vylučuje problémy soudržnosti a zvětšování úseku stlačeného pouzdra, což dosud činilo potíže výrobcům a uživatelům pouzder malých průměrů. Navlhčené provedení výrobku podle vynálezu je zvláště výhodné, neboř vysoké poměry stlačení nemohou být dosaženy s pouzdry, která jsou máčena uživatelem před nabíjením.

To je způsobeno tůn, že těsně k sobě přiléhají záhyby zabraňující vnikání vody do stěny pouzdra a vhodné namočení by nemohlo být provedeno v čase přijatelném z provozních důvodů.

Je třeba uvést, že srovnávání průměrů otvorů z pouzder, která byla složena a stlačena, bez jader nebo s jádry, je záhodno provádět alespoň jeden týden po vyrobení.

Je zřejmé, že je možno provést řadu obměn předloženého vynálezu, aniž by byl překročen rámec myšlenky vynálezu. Výše uvedený popis je tedy pouze příkladem provedení, aniž by omezoval rozsah myšlenky vynálezu.

Claims (14)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Skládané trubkové pouzdro, vyznačující se tím, že sestává z trubkového jádra odolávajícího deformaci a zmenšení otvoru jádra roztažnou silou směřující dovnitř pouzdra a navlhčeného celulózového potravinového pouzdra o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, s výhodou o obsahu vlhkosti od 16 do 35 % celkové hmotnosti pouzdra, složeného a stlačeného na zmíněném trubkovém jádru s poměrem stlačení alespoň 70 a účinností stlačení alespoň 0,50.
2. 2. Pouzdro podle bodu 1, vyznačující se tím, že celulózové potravinové pouzdro je opatřeno vláknitou výztuhou.
3. 3. Pouzdro podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje trubkové jádro o vnitřním průměru stejném nebo větším než má pouzdro složené a stlačené za stejných podmínek skládání a stlačování, avšak bez jádra.
4. 4. Pouzdro podle bodu 1 nebo 3, vyznačující se tím, že obsahuje trubkové jádro o tloušřce stěny alespoň 0,5 mm.
5. 5. Pouzdro podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje potravinové pouzdro o vnitřním průměru rovném alespoň 50 % nafouknutého průměru pouzdra.
6. 6. Způsob výroby skládaného trubkového pouzdra podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vyrobí celulózová potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní povrch obvodu se navlékne na jeden konec trnu majícího u druhého konce zmenšený průměr, pouzdro na tomto trnu složí na konec trnu o zmenšeném průměru se nasune duté jádro odolávající deformaci o zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené pouzdro se lineárně posune podél trnu na vnější povrch souose uloženého jádra a složené pouzdro se na jádru stlačí.
7. 7. Způsob výroby skládaného trubkového pouzdra podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 i celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní obvod pouzdra se navlékne na jeden konec trnu, pouzdro na trnu se složí a stlačí, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, a složené a stlačené pouzdro se lineárně přesune z druhého konce trnu na vnější povrch jádra ke stlačení.
8. 8. Způsob výroby skládaného trubkového pouzdra podle bodu 1, vyznačující se, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní obvod pouzdra se nasune na jeden konce trnu, pouzdro se na trnu složí, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené pouzdro se přesune z druhého konce trnu na vnější povrch dutého jádra a potom se složené pouzdro dále stlačí.
9. 9. Způsob podle bodu 8, vyznačující se tím, že složené potravinové celulózové pouzdro se přenese do druhé polohy před tím, než se přenese z druhého konce trnu na duté jádro.
10. 10. Způsob výroby skládaného trubkového pouzdra podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jako stlačením, vnitřní obvod dutého jádra se podélně nasune na vnější povrch trnu, vnitřní povrch pouzdra se podélně nasune na vnější povrch dutého jádra, pouzdro se na dutém jádru a trnu složí a potom se pouzdro na dutém jádru: · stlačí, načež se Složené a stlačené pouzdro podélně stáhne s jádrem s trnu.
11. 11. Způsob skládaného trubkového, pouzdra podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní povrch pouzdra se nanese, na jeden konec trnu, pouzdro se na trnu složí a složené pouzdro se na trnu stlačí, vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené a stlačené pouzdro se podélně stáhne s prvního konce trnu a nasune na povrch dutého jádra.
12. 12. Způsob výroby skládaného trubkového pouzdra podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vyrobí celulózové potravinové pouzdro o obsahu vlhkosti alespoň 13 % celkové hmotnosti pouzdra, vnitřní povrch pouzdra se nanese na první konec trnu, pouzdro se na trnu složí,

    Vytvoří se duté jádro odolávající deformaci a zmenšení průměru vlivem rozpínací síly směřující dovnitř pouzdra vznikající jeho stlačením, složené pouzdro nesené na trnu se přesune do druhé polohy, složené pouzdro se s prvního konce trnu přenese na vnější povrch dutého jádra a potom se pouzdro na jádru stlačí.
13. 13. Způsob podle bodu 8 nebo 12, vyznačující se tím, že duté jádro nese druhý trn.
14. 14. Způsob podle bodu 12, vyznačující se tím, že částečně stlačené pouzdro se přenese na duté jádro a druhý trn.