DK149714B - Fremgangsmaade til fyldning og forsegling af poser med flydende materiale - Google Patents

Description

i o 1497 14

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fyldning af poser med flydende materiale og forsegling af poserne.

Påfyldning og forsegling af beholdere på et volu-5 metrisk grundlag kræver i almindelighed forholdsvis indviklet udstyr, og adskillige patenter er i de senere år blevet meddelt på maskiner til dette formål.

På det specielle område^ der angår indpakning i poser, er USA-patentskrifterne 2.877.609, 2.923.111, 3.269.278, 10 3.381.446, 3.462.913 og 3.492.783 typiske for patent skrifter, som omhandler maskiner og metoder til påfyldning og forsegling af poser på et stort volumetrisk grundlag.

Ved hvert af de forannævnte patentskrifter er en 15 bane af fleksibelt indpakningsmateriale, i almindelighed et termoplastisk materiale, foldet i længderetningen og forsynet med med mellemrum anbragte, tværgående forseglingslinier, typisk varmeforseglingslinier, til opdeling af banen i en række af indbyr-20 des forbundne rum eller afsnit, som derefter fyldes med det ønskede produkt og forsegles ved deres åbne ender sædvanligvis igen ved hjælp af en varmeforsegling.

Ved nogle af disse angivelser, f.eks. USA-pa-tentskrift nr. 3.492.783, forløber de tværgående for-25 seglingslinier fra bundkanten til et sted kort før den øvre kant for tilvejebringelse af et par kontinuerlige, frie kanter, tilsyneladende for at tillade spredning af de øvre kanter med et plovlignende element for at lette indføringen af en påfyldnings-30 dyse i hvert af rummene.

Selv om hver af de i de foran anførte patentskrifter omhandlede fremgangsmåder synes at frembyde fordele i forhold til en manuel indpakningsoperation, vil det være indlysende, at sådanne fremgangsmåder nødvendigvis 35 må være temmelig indviklede, eftersom de kræver en temmelig nøjagtig indstilling af påfyldningsmekanismen i

O

2 149714 forhold til apparatets øvrige komponenter. Yderligere vil det være klart, at når der kræves steril indpakning, vil en sådan være vanskelig om ikke i praksis umulig at opnå, når poserne oprindelig er udformet fra en åben bane, 5 som derefter er foldet og forseglet.

Når det produkt, som skal indpakkes, er flydende, vil udmåling af den korrekte mængde af produktet i indpakninger tydeligvis frembyde tekniske problemer, der må løses for at skabe en effektiv fremgangsmåde. Desuden 10 vil det vise sig, hvis en pakning ved et uheld bliver overfyldt, at dette kan medføre spild, som kræver afbrydelse af indpakningsoperationen for at tillade rengøring af apparatet.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindel-15 se er ejendommelig ved, at der tilføres en kontinuerlig bane af poser bestående af et lukket rør med lukkede øvre og nedre kanter og med mellemrum anbragte forseglingslinier, der forløber på tværs af røret fra dets lukkede nedre kant til et punkt i af-20 stand fra dets lukkede øvre kant og danner en række rum med en kontinuerlig kanal forløbende tværs derover, at der indsættes en påfyldningsrørledning med et udledningsorgan derfra i nævnte kanal, at banen fremføres langs påfyldningsrørledningen, at det flydende ma-25 teriale føres til rummene gennem udledningsorganet i påfyldningsrørledningen, at røret forsegles langs en langsgående linie, der skærer de på tværs forløbende forseglingslinier nær den lukkede, øvre kant af røret med henblik på lukkeforsegling af rummene med det fly-30 dende materiale forseglet deri, og at røret, efter at det er forseglet langs den langsgående forseglingslinie, adskilles i dets længderetning mellem den øvre, lukkede kant og den langsgående forseglingslinie.

En udførelsesform for fremgangsmåden ifølge op-35 findelsen er ejendommelig ved, at røret hæves progressivt, mens det bevæges langs påfyldningsrørledningen for at tillade overskydende materiale, der er afgivet i

O

3 149714 et af nævnte rum, at flyde over i følgende rum.

En yderligere udførelsesform udmærker sig ved, at mængden af materiale, der afgives i rummene, styres ved begrænsning af udvidelsen af rummene, efterhånden 5 som materialet afgives deri, mens en alternativ udførel sesform er karakteristisk ved, at hvert af rummene vejes individuelt, efter at de er fyldt, og at udvidelsen af rummene styres automatisk, efterhånden som der afgives materiale deri i afhængighed af vægten med hen-10 blik på at styre mængden af materiale, der afgives i rummene.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, hvorpå; fig. 1 viser et påfyldnings- og forseglingsappa-15 rat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse set i perspektiv, fig. 2 apparatet set fra siden og med dele fjernet, fig. 3 et snit langs linien 3-3 i fig. 2, 2o fig. 4 et snit langs linien 4-4 i fig. 2, fig. 5 et forstørret delbillede af den i ap-paratets gennemgangsretning forreste ende af påfyldningsdysen , fig. 6 på tilsvarende måde som fig. 2 en modi-25 fikation af apparatet, ved hvilken en vejningsstation er udnyttet til styring af afstanden mellem udmålingspladerne, og hvor tilførselsrørledningen forsynes fra flere produktkilder, fig. 7 den i fig. 6 viste modifikation set 30 ovenfra, fig. 8 en udførelse, ved hvilken påfyldningsrørledningen er udformet som et antal rør, som fylder rummene på det samme sted, set fra siden og med dele i snit, 35 fig. 9 et tværsnit langs linien 9-9 i fig. 8, fig. 10 yderligere en foretrukken udførelse, **9714 4

O

ved hvilken påfyldningsrørledningen er udformet som et antal rør, der fylder rummene ved med afstand anbragte steder langs påfyldningslinien, set fra siden og med dele i snit, og 5 fig. 11 et tværsnit af en modifikation for trans portørorganerne til røret af poser.

En bane 10 af poseemner til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse er udformet som et kontinuerligt, lukket rør med øvre 10 og nedre kanter henholdsvis 12 og 14, og med tværgående forseglingslinier 16, der strækker sig fra den nedre kant til et sted, der er adskilt fra den øvre kant med et mellemrum, hvorved røret er opdelt i en række indbyrdes forbundne rum 18.

15 Røret kan bekvemt være dannet ved ekstrudering af en termoplast såsom polyethylen eller polypropylen eller sammensætninger, koekstruderede eller laminerede, og de tværgående forseglinger 16 kan være udformede som varmeforseglede linier af, som det bedst 20 ses i fig. 5, i det væsentlige U-formet facon med med mellemrum forløbende, parallelle ben 20, der er forenede ved deres øvre ender af en buet del 22.

Der kan ligeledes være tilvejebragt en perforeret linie 24, der forløber mellem de parallelle ben 20 25 af hver af de tværgående forseglinger 16.

Selv om tildannelsen af røret er beskrevet som fortrinsvis havende fundet sted ved en ekstruderings-proces, eftersom dette frembyder mange fordele såsom let produktion for dannelse af et rør med et 30 sterilt indre, er det klart, at røret kunne være tildannet på andre måder såsom blot ved foldning af en bane i længderetningen og forsegling af dens øvre kant, eller ved forening af to baner med langsgående forløbende forseglingslinier.

35 Det vil yderligere være klart, at tildannelsen af banen af poseemner kan ske ved en proces, der for-

O

5 149714 løber samtidig med påfyldnings-og forseglingsproces-sen. Det vil imidlertid sædvanligvis være Ønskeligt at tildanne banen adskilt fra forseglings- og påfyldningsoperationen, og at akkumulere banen på en eller 5 anden bekvem form såsom en rulle 26, der er vist i fig. 1 og 2 på tegningen.

Uanset dette føres banen af poseelementer imidlertid derefter ind i påfyldnings- og forseglings-apparatet med den langsgående kanal 28, der er af-10 grænset af den øvre kant af røret og den øvre en de af de tværgående forseglingslinier 16 ført ind over og langs en aflang påfyldningsrørledning 30. Påfyldningsrørledningen 30 er understøttet nær dens tilførselsende af hvilke som helst bekvemme organer# 15 såsom det er vist skematisk ved 32 i fig. 2, således at den på udkr.aget måde strækker sig imod fremføringsretningen i apparatet og er forsynet med et udløb 34 ved udledningsenden.

Et par med riller forsynede fremføringsruller 20 36, der drives af aksler 38, er anbragt nær påfyld ningsrørledningen 30's tilførselsende og danner hermed, som det bedst ses i fig. 4, et klemmested, i hvilket røret er i indgreb nær dets øvre kant.

Drejning af fremføringsrullerne vil således bevirke, 25 at røret trækkes langs påfyldningsrørledningen i fremføringsretningen i apparatet. Udover rullerne 36 kan ligeledes med riller forsynede medløberrul-ler 39 være drejeligt monterede nær apparatets indføringsende for at tilvejebringe yderligere under- 30 støtning af påfyldningsrørledningen 30 ved dennes udløbsende. For at medvirke til transporten af røret gennem påfyldnings- og forseglingsapparatet og for at tilvejebringe understøtning for rørets nedre kant forløber en bundtransportør 40 med et i det væsentlige 35 vandret løb 42 hovedsageligt med samme udstrækning som påfyldningsrørledningen gennem apparatet. Yderli-

O

6 1497 14 gere er der anbragt sidetransportører 44 med i hovedsagen lodret forløbende løb 46 på modstående sider af påfyldningsrørledningen for at understøtte røret på dettes modstående sider og medvirke til fremføring 5 af røret gennem påfyldnings- og forseglingsapparatet.

Produktet, som skal indpakkes, leveres fra et forråd 48 herfor (se fig. 2) til tilførselsenden af påfyldningsrørledningen, og produktet strømmer gennem påfyldningsrørledningen til afgivelse gennem den-10 nes udløb 34 i rummene 18. Strømningen af produktet kan i så fald styres ved hjælp af en udmålingsventil 50 eller et andet, konventionelt udmålingsapparat f.eks. af den art, der vejer mængden af det indpakkede produkt og styrer udmålingsventilen til kor-15 rigering for pakninger med under- og overvægt.

Om ønsket kan udmålingen imidlertid også udføres ved hjælp af bevægelige understøtningsplader. Påfyldnings- og forseglingsapparatet kan således som vist i fig. 1-3 være udstyret med udmålingsplader 20 54 af i det væsentlige U-formet facon, som er an bragt inden i sidetransportørerne i anlæg mod disses lodret forløbende løb 46. Afstanden mellem udmålingspladerne 54 er indstillelig som antydet ved en dobbelt pil i fig. 3, således at man ved at sikre 25 en passende strømning af produktet gennem påfyldnings-rørledningen 30 og Udvælge den rigtige størrelse af rummene 18 kan styre den mængde af produktet, som bliver anbragt i rummene 18 ved indstilling af mellemrummet mellem udmålingspladerne 54.

30 Ethvert overskud, der anbringes i hvert af rum mene gennem udløbet 34, vil således løbe over og flyde ind i de tilgrænsende rum. Ved at lade sidetransport ør løbene 46, bundtransportørløbet 42, forseglingsapparatet og påfyldningsrørledningen 30 hælde 35 en lille vinkel med vandret, som vist i fig. 2, vil denne strømning ske imod bevægelsesretningen gennem ap-

O

7 143714 paratet til de efterfølgende rum 18. Det skal i denne forbindelse bemærkes, at ved indbyrdes at forbinde hvert par af de tværgående forseglingslinier ved deres øvre ender forhindres indstrømning af produk-5 tet i mellemrummene mellem forseglingslinierne.

Når de fyldte rum forlader udmålingsafsnittet 56, der er afgrænset af udmålingspladerne 54, får poserne lov til at synke noget sammen, hvilket sæn-r ker niveauet af det deri værende produkt under de øv-10 re ender af de tværgående varmeforseglingslinier 16.

Derefter dannes en i længderetningen forløbende forseglingslinie i røret ved et apparat såsom det, der skematisk er angivet ved 58, og som kan have form af en båndforsegler, med dens langsgående forseg-15 lingslinie 60 skærende over enderne af de tværgående forseglingslinier 16.

Afskæringsorganer såsom afskæringshjul 62 kan være anbragt i bevægelsesretningen efter forsegleren 58 for at gennemskære røret mellem det øvre 20 kant og den i længderetningen forløbende forseglings linie 60 for at frigøre de fyldte poser fra påfyldningsrørledningen. Normalt vil udspilingen af de fyldte poser få disse til at adskilles langs de perforerede linier 24, således at der fremkommer enkel-25 te, fyldte, forseglede poser 64 som vist ved udgangsenden af apparatet i fig. 1 og 2. Det vil imidlertid være klart, at der kan anvendes aktive adskillelsesorganer .

En modifikation af et apparat til udøvelse' af 3ø fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse skal i det følgende beskrives, idet der henvises til fig. 6 og 7. De samme henvisningstal angiver i fig. 6 og 7 de samme.dele som de i fig. 1-5 viste. Ud over disse dele vil man bemærke, at der 35 nær apparatets udgangsende er tilvejebragt en kort transportør 66, idet mellemrummet mellem transportøren 66 og bundtransportøren 40 er udfyldt af en plade 68.

8

O

149714

Transportøren 66 er forbundet med en vejemeka-nisme 70, der vejer hver enkelt, fyldt pose, når denne forlader bundtransportøren 40. Til dette formål kan transportøren 66 drives med en noget større ha-5 stighed end bundtransportøren 40 for at sikre, at der kun passerer én fyldt pose ad gangen over veje-mekanismen 70.

Vejemekanismen 70 kan være af den konventionelle, hurtigt registrerende type, og signaler fra 10 vejemekanismen 70 transmitteres over ledningen 72 til en styremekanisme 74 af f.eks. servostyringstypen. Styremekanismen 74 styrer igen omdrejningen af gevindforsynede skruer 76, som forløber diagonalt på hver side af maskinen nær indgangs- og udgangs-15 enderne af udmålingsafsnittet 56.

Udmålingspladerne 54 er forskydeligt monteret på apparatet og er forsynet med blokke 78 med indvendigt gevind, som optager de gevindforsynede skruer 76. Med den ovenfor beskrevne konstruktion 20 er det klart, at hver af de fyldte poser vejes enkeltvis, når den passerer over vejningsanordningen 70. Hvis posen er undervægtig vil skruerne 76 få de to udmålingsplader 54 til at fjerne sig et lille stykke fra hinanden og derved tillade, at en større 25 påfyldningsmængde anbringes i poserne.

Hvis poser, der passerer over vejemekanismen 70 efter et forud fastlagt tidsinterval, stadig befindes at være undervægtige, vil udmålingspladerne 54 igen bevæge sig et lille stykke bort fra hinanden, 3Q og den proces vil blive gentaget, indtil vægten af poserne falder indenfor et forud fastlagt værdiområde. Omvendt vil der, hvis poserne befindes at være overvægtige, ske en passende indstilling af mellemrummet mellem udmålingspladerne, som vil bevirke, 35 at pladerne bevæger sig tættere imod hinanden og formindsker vægten af de fyldte poser.

149714

O

9

Det vil ligeledes bemærkes fra fig. 6 og lt at påfyldningsrørledningen 80 er udformet som et antal rør, der forsynes fra tre adskilte kilder 82, 84 og 86, som står i forbindelse med rummene 18 gennem 5 individuelle rør 88, 90 og 92. Det sammensatte rørarrangement kan, som det ses i fig. 8 og 9, have form af enkelte rør, der udlader sig gennem et enkelt udløb 94 i rummene 18. Rørene kan f.eks. have deres udledningsender befæstet i en plade 96, som 10 tætner enden af røret og forhindrer tilbagestrømning i det udvendige rør 80 gennem mellemrummene mellem rørene 88, 90 og 92.

Ifølge en anden modifikation af et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen 15 vil det bemærkes i fig. 10, at en påfyldningsrørledning 98 kan omfatte et antal rør 100, 102 og 104, der forsyner de med mellemrum anbragte udløb henholdsvis 106, 108 og 110. Fortrinsvis er området på hver side af hvert af udløbene tætnet for 2o at forhindre indtrængning af produktet i det udvendige rør 98. Til dette formål er pladen 112 anbragt nær udløbet 106, pladerne 114 og 116 er anbragt på hver side af udløbet 108, og pladerne 118 og 120 er anbragt på hver side af udløbet 110.

25 Med denne udformning vil det ses, at et an tal produkter kan anbringes i rummene på steder med mellemrum langs påfyldningslinien. Disse produkter kan omfatte materialer, der skal blandes indbyrdes i én eller anden forud fastlagt rækkefølge, 30 eller røret 100 kan anvendes til fyldning af rummene med en steriliserende gasart eller en indifferent gasart, der senere fortrænges af det materiale, som skal indpakkes, og som indføres i rummene gennem rørene 102 og 104.

35 Fig. 11 viser en anden, foretrukken udførelses form for et apparat til udøvelse af fremgangsmåden 149714 ίο o ifølge den foreliggende opfindelse. Som det fremgår af fig. 11; strækker sidetransportbånd 122 sig opad på modstående sider af bundtransportbåndet 40 og udmålingspladerne 54. I modsætning til trans-5 portbåndene 44 strækker de lodret forløbende løb 124 af båndene sig imidlertid opad på modstående sider af påfyldningsrørledningen.

Ruller 126 er drejeligt monteret ved hjælp af aksler 128 og trykker de øvre kanter af trans-10 portbåndene imod røret 10 og imod påfyldningsrørledningen for at tilvejebringe en fast understøtning af røret og samtidig eliminere nødvendigheden af at synkronisere hastigheden af sidetransportbåndene med hastigheden af fremføringrullerne, der regulerer rørets fremførings-15 hastighed.

Ruller såsom de ved 36 i fig. 1 viste elimineres således, eftersom de er unødvendige, når der anvendes forlængede sidetransportbånd. Ved deres ydre løb kan de øvre kanter af sidetransportbåndene 20 være understøttet på en hvilken som helst bekvem måde såsom ved i længderetningen forløbende kanaler 130, som er anbragt inden i båndene som vist i fig. 11.