DK154882B - Fremgangsmaade og apparat til dannelse af en forseglet emballage i et vakuumkammer - Google Patents

Description

i

DK 154882 B

o

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til dannelse af en forseglet emballage og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

En sådan emballage kan for eksempel være en vakuum-5 pakning men kan ligeledes indeholde en indifferent gas, som medvirker til at konservere emballagens indhold, især når indholdet er letfordærveligt.

Der kendes forskellige fremgangsmåder til forsegling af folier. Udbredt anvendt er for øjeblikket: hæftning 10 til aflukning af halsen af en pose dannet af foliematerialet, varmeforsegling ved samtidig påføring af varme og tryk for at trykke to lag af folien sammen til smeltekontakt og klæbende forsegling, for eksempel ved beklædning af den ene eller begge af de overflader, som skal komme 15 i berøring til forsegling med hinanden, med en klæbende sammensætning, således at deres berørende overflader forsegles, når de trykkes sammen.

Udover varmeforsegling ved sammentrykning af folier ved brug af opvarmede mekaniske spændestænger, er det 20 ligeledes kendt fra USA patentskrifterne nr. 3.989.778 og 4.069.080 at bestråle sammenspændte lag af folie med energi fra en laser for at fremkalde lokaliseret smeltning af de i kontakt med hinanden værende overflader. Det er ligeledes kendt fra USA patentskrifterne nr. 3.477.194 25 og 3.247.041 at bestråle sammenspændte folielag med infrarød stråling fra en nærliggende kilde med henblik på at klæbe dem til hinanden.

Disse patentskrifter baserer sig alle på påføring af varme til partier af folierne, som allerede er fast- 30 spændt i forseglingsstilling, så anvendelsen af et sådant system kræver, at de fastspændte foliepartier omhyggeligt bringes til at ligge ud for banen for udsendelse af energi fra enten den infrarøde kilde eller laseren. Ydermere er det, især med hensyn til brugen af infrarød stråling, vanskeligt 35 med henblik på at tilvejebringe rigelig plads til håndtering

O

DK 154882 B

2 af det emballerede produkt og det omgivende materiale at undgå at have afstande mellem kilden eller kilderne for infrarød stråling og de fastspændte foliepartier, som er så store, at strålingstabene, der ændrer sig proportionalt 5 med kvadratet på afstanden fra varmekilden, bliver betydelige.

Formålet for opfindelsen er ved en fremgangsmåde som den indledningsvis nævnte dels at tilvejebringe rigelig plads til posens placering i vakuumkammeret og samtidig opnå, at 10 afstandene mellem kilden eller kilderne for infrarød stråling og de partier af posens foliemateriale, der skal bestråles, holdes minimale under bestrålingen, så at strålingstabene bliver små.

Dette formål opnås ved det i den kendtegnende del af 15 krav 1 angivne.

Ved mens posehalsen er udspilet at opvarme posehalsens fra hinanden adskilte partier med infrarød stråling fra kilder, som er beliggende i umiddelbar nærhed af den udspilede posehals uden at berøre denne, opnås en maksimal udnyttelse af den ΛΛ fra kilderne udsendte infrarøde strålingsenergi til opvarmning af posehalsens foliemateriale, mens de øvrige i kravet angivne foranstaltninger tjener til den tilsigtede forsegling af posehalsen, idet dennes udspilede partier falder sammen på hinanden og varmeforsegles ved indbyrdes berøring.

25 Yderligere foretrukne foranstaltninger ved og træk hos fremgangsmåden ifølge opfindelsen er angivet i kravene 2 og 3.

Opfindelsen angår tillige et apparat til dannelse af en forseglet emballage og af den i indledningen til krav 4 angivne art, hvilket apparat er ejendommeligt ved det i kra- 30 · vets kendetegnende del angivne.

Foretrukne udførelsesformer for og træk hos apparatet ifølge opfindelsen er angivet i kravene 5 til 12.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken 35 fig. 1 viser i snit fra siden skematisk en form for et vakuumkammer, i hvilket fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kan udøves, 3

O

DK 154882 B

fig. 2A i snit en detalje af den forseglingsmekanisme, der indgår i det i fig. 1 viste kammer, fig. 2B den i fig. 2A viste forseglingemekanisme set fra enden, 5 fig. 3 skematisk set ovenfra en alternativ form for et vakuumkammer, i hvilket fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kan udøves, fig. 4 svarende til fig. 3 endnu en yderligere udførelsesform for et vakuumkammer, i hvilket fremgangs-10 måden kan udøves, og fig. 5 et kredsløbsdiagram for en enkel form for styresystem for de i fig. 1 til 4 anvendte infrarøde varmekilder.

I fig. 1 er vist et vakuumkammer 1 omfattende en 15 bunddel 2 og et dæksel 3, som er lukket sammen og tætner langs deres rande 20 til dannelse af en tætnet indeslutning, inden i hvilken plastposer 4 (i dette tilfælde dannet af varmekrympeligt materiale) omsluttende vareprodukter 21 kan evakueres og forsegles.

20 Krympevarme meddeles til hver pose 4 ved hjælp af to ventilatorer 6 og 7 drevne af hver sin motor 8 og 9 og cirkulerende varm luft ved hjælp af cirkulære varmeelementer 10 og 11, som, mens de er vist fra siden i fig. 1, er identiske med den udformning af de 25 tilsvarende varmeelementer 10 og 11, som er vist set ovenfra i fig. 3 og 4. Den radialt udadgående luftstrøm fra centrifugalblæserrotorerne 6 og 7 passerer over varmeelementerne 10 og 11, bliver derved opvarmet og kommer så i berøring med poserne 4 over et understøtningsgitter 30 5 i kammeret. Poserne optager varme fra luften og krymper i det ønskede omfang afhængig af det omfang, . hvori folien er blevet orienteret under fabrikationen.

Kammeret omfatter yderligere en øvre og nedre varme-enhed 13 og 14 omfattende infrarød varme udsendende 35 strimmellamper (37 og 38 i fig. 2A) som udstråler varme til de adskilte foliepartier af halsområderne af poserne 4 og opvarmer halsområderne i et tilstrækkeligt omfang, således at folielagene, når disse foliepartier i

O

4

DK 154882 B

det påfølgende berører hinanden for eksempel under genopbygning af tryk i kammeret 1, automatisk smelter sammen.

Opbygningen af disse øvre og nedre varmeenheder 5 13 og 14 skal beskrives mere detaljeret senere i for bindelse med fig. 2A og 2B.

Mundingsområdet af hver pose er fastspændt af et eftergiveligt posehoIdeorgan 30 med øvre og nedre elementer 33 og 35, ligeledes vist i fig. 2A og 2B, 10 på en sådan måde, at luften er i stand til at undslippe fra det indre af posen 4 mellem den øvre og nedre varme-enhed 13 og 14 og det øvre og nedre element 33 og 35, . men på grund af den eftergivelige poseholdningsvirkning er luften ikke i stand til at trænge tilbage ind i posen 15 igen gennem mundingsområdet.

Den evakueringscyklus, der anvendes i det i fig. 1 viste kammer, kan antage én af et antal forskellige former.

Som et første eksempel er det muligt, at krympe-varmen påføres posen 4 ved aktivering af ventilator-20 motorerne 8 og 9 og varmelegemerne 10 og 11 før evakuering af kammeret 1. Dette vil medføre krympning af posematerialet. Denne varmekrympning søger at sammentrykke den luft, der er indesluttet mellem produktet 21 og posen 4, og den indesluttede luft 25 holder posen "udspilet" ude af berøring med det for holdsvis kolde produkt, mens trækspændingen i den varmekrympende pose 4 opbygges. .

Den luft, som er indesluttet i posen 4, frigives derpå, når dens tryk overvinder den elastiske klinge 30 33, og tillader den krympeenergi, der er indespærret i den stramme pose, at tvinge posematerialet ned på produktet 21. Vakuumpumpen· startes så, og evakueringen af kammeret 1 finder sted. Efter en passende forsinkelse aktiveres en faconneret tråd 48, gennembryder posehalsen 35 og tillader yderligere evakuering af posen gennem halsen.

Kammeret 1 evakueres fortsat med henblik på at udsuge den resterende luft fra det indre af posen 4 og tillade, at posen forsegles. En sådan cyklus er beskrevet i forbindelse 5

O

DK 154882 B

med fig. 2A og 2B og er i hvert fald omhandlet i ansøgernes danske patent nr........(ans.nr. 5093/81).

Ved en alternativ driftscyklus for det i fig. 1 viste kammer starter evakueringen af kammeret 1 5 samtidig med aktiveringen af varmelegemerne 10 og 11 og ventilatormotorerne 8 og 9 οή skrider frem på en sådan måde, at forsnævringen af posemundingen ved de elastiske poseholdeorganer medfører en forsinket udsugning af luft fra det indre af posen 4. Dette får posen 4 til at 10 udspiles bort fra produktet 21, idet trykket i kammeret falder hurtigere end trykket inden i posen 4. Når først posen er udspilet i ønsket omfang, (hvilket kan påvises enten ved at have en tidsstyring, som er baseret på den omstændighed, at en portion af samme vare-15 produkter emballeret i samme folie og underkastet kammerevakuering ved samme hastighed vil bruge samme tid til udspiling, eller som påvist ved hjælp af mekaniske følere, der reagerer på en udspilende pose 4), ophører evakueringen af kammeret, så at 20 posens udspilede tilstand opretholdes under cirkulation af den resterende luft i kammeret 1 ved hjælp af ventilatorrotorerne 6 og 7. Denne cirkulation af varm luft bevirker yderligere varmeoverførsel til materialet i posen 4 med deraf følgende genvinding af krympe-25 energien i posen 4, fordi posen stadig holdes ude fra berøring med vareproduktet 21 deri. Når først denne opvarmning af posen 4 er fremskredet til en ønsket grad, genoptages evakueringen af kammeret, og derpå forsegles posehalsen sluttelig, når det indre 30 af posen har nået et tilstrækkeligt lavt resttryk (højt vakuum). En sådan fremgangsmåde er omhandlet i ansøgernes britiske patentansøgning nr. 8023465.

Andre mulige driftscykler kan komme på tale, i hvilke for eksempel evakueringen og varmluftcirkulationen 35 begynder samtidig og fortsætter uafbrudt, indtil et tilstrækkeligt lavt resttryk (højt vakuum) er opstået, og posen forsegles så.

6

DK 154882 B

O

Ved hver af de foran omtalte former for driftscyklus omfatter kammeret fortrinsvis de i fig. 2A og 2B viste øvre og nedre opvarmningsenheder 13 og 14.

Som vist i fig. 2A er de eftergivelige, poseholdende 5 organer 30.understøttet af et øvre understøtningselement 31, der udgør en del af kammerdækslet 3, og et nedre understøtningselement 32, som er en del af den nedre kammerdel 2. Når daskslet 3 lukkes på den nedre kammerdel 2, bevæger det øvre understøtningselement 31 sig nedad imod det 10 nedre understøtningselement 32 for at antage den i fig. 2A viste stilling.

En elastisk, poseholdende klinge 33 af et passende gummilignende materiale bæres af det øvre understøtnings-element 31 og er fastgjort dertil med et sæt skruer 34.

15 Langs dens nedre kant berører den elastiske klinge 33 et kontraelement 35, som bæres af det nedre understøtningselement 32. Kontraelementet kan alternativt være en klinge i lighed med klingen 33. Efter at halsen af en plastpose er anbragt på kontraelementet 35, mens kammer-20 dækslet 3 befandt sig i den hævede stilling, får sænkning af kammerdækslet 3 for at bringe det øvre og nedre understøtningselement 31 og 32 til den i fig. 2A viste stilling automatisk posehalsen til at blive fastholdt på'kontraelementet 35, således at en eventuelt opbygget 25 lufttrykforskel inden i posen over en vis værdi kan blive udluftet ved flytning af klingen 33. Tilbagetrækning af posehalsen mod venstre mellem klingen 33 og kontraelementet 35 modvirkes af fjederbelastede trykstempler, af hvilke et (36) er vist i fig. 2A, og som 30 trykker posehalsen fast mod kontraelementet 35.

Hældningsvinklen af den eftergivelige klinge 33 er en sådan, at luft under en tilstrækkelig trykforskel er i stand til at undslippe fra det indre af posen i hvert fald i mundingsområderne mellem på hinanden 35 følgende trykstempler 36.

DK 154882 B

O

7

Forsegling af posehalsen på en sådan måde, at der fremkommer et minimum af luftrum inden i posen omkring halsen, opnås ved hjælp af øvre og nedre varmekilder hhv.

5 37 og 38 i form af strimmellamper, som udstråler infrarød varme ved en bølgelængde, der giver optimal varmeabsorption i plastsammensætningen i poserne 4 inden i kammeret.

Bølgelængden af det lys, der udsendes af lamperne 37 og 38, er fortrinsvis valgt, så den falder sammen 10 med den bølgelængde, der lettest absorberes af posematerialet. Passende ligger den omhandlede bølgelængde i området fra 3 til 4 mikron for de fleste plastfolier inklusive flerlagsfolier og laminater såsom varmekrympelige (dvs. orienterede) trelagslaminater af ethylenvinylacetat, 15 polyvinylidenchlorid og bestrålet ethylenvinylacetat.

En kortvarig udsættelse af posehalsområdet for bestråling fra varmeudsenderne 37 og 38 vil være tilstrækkelig til at opvarme posematerialet til dets blødgøringspunkt, således at lagene af posemateriale, 20 når de trykkes sammen, vil forsegles ved mundings-og halsområderne.

Berøring mellem posematerialet og den Øvre og nedre varmekilde forhindres ved hjælp af trådskærme 39 og 40, der bæres af hver sit øvre og nedre par holdeplader 41 og 42, 25 der er svingeligt ophængt på stifter 41a og 42a. Hver holdeplade 41, 42 har en slids 41b, 42b, som forskydeligt samvirker med hver sin kurvestift 43 eller 44, som bæres af den tilknyttede ende af en lodret bevægelig øvre eller nedre spændestang hhv. 45 eller 46. Den nedre 30 spændestang 46 omfatter en hoveddel med et elastisk forspændt kæbeelement 46a, der er forbundet dermed ved hjælp af skruetrykfjedre 46b, som sikrer, at kæbeelementet 46a giver efter, når de to spændestænger kommer i berøring med hinanden.

35 Holdeorganerne 30 omfatter ydermere en faconneret tråd 48, som bæres af kontraelementet 35, og som i den

8 DK 154882 B

O

i fig. 2A viste stilling af holdeorganerne berører den udspilede posehals. Når den tilføres en strømimpuls, gennembryder tråden posehalsen for at tillade undslipning af gassen (sædvanligvis luft) inden i den udspilede hals 5 før forsegling. Tråden 48 kan for eksempel have savtaridsfacon eller en sinusformet, bølget facon.

Når den øvre spændestang bevæger sig nedad, glider dens kurvestifter 43 ned i slidserne 41b og får de øvre, svingelige holderelementer 41 til at svinge i 10 retning mod uret for at svinge varmekilden 37 og dens trådskærm 39 mod højre bort fra banen for den nedadgående bevægelse af den øvre spændestang 45.

Når den nedre spændestang 46 bevæger sig opad, samvirker på lignende måde dens kurvestifter 44 med 15 slidserne 42b i de nedre holdere 32 til at svinge disse holdere tilside og bevæge den nedre varmekilde 38 og dens trådskærm bort fra bevægelsesbanen for den opadgående spændestang 46. Dette tillader, at foliematerialet fastspændes mellem de to spændestænger 45 20 og 46. Samtidig blottes en kniv 47, som bæres af hoveddelen af den nedre spændestang 46, over den eftergivelige kæbe 46a på grund af, at trykfjedrene 46b giver efter, og kniven er så i stand til at afskære det overskydende posemateriale fra halsen under forseglingen.

25 Fig. 2B viser den drivmekanisme, ved hjælp af hvilken den øvre spændestang drives under dens lodrette bevægelse.

Som vist i fig. 2B foreligger den øvre spændestang 45 i to adskilte dele understøttet af en central lejedel 30 49 på en lodret styrestift 50 for at tillade lodret forskydning af de to dele af den øvre spændestang 45.

De to spændestangsdele er forbundet med de nedre ender af hver sit trykled 51, som igen har deres øvre ender ledforbundne med hver sin dobbelte vægtarmsenhed 52, 35 52', af hvilke den ene, 52, kan ses i fig. 2A.

9 DK 154882 B

o

Den venstre vægtarm 52 har en faststående svingstift 53 ved det ene hjørne, en svingstift 54 ved et andet hjørne, som ledforbinder den med trykleddet 51, og en yderligere svingstift 55 ved den tredje hjørne, som led-5 forbinder den med den ene ende af en sekundær drivstang 56.

Den anden ende af den sekundære drivstang 56 er ledforbundet ved 57 til et tilsvarende hjørne af den højre dobbelte vægtarmsenhed 52', der ligeledes har 10 svingstifter 531 og 54', som svarer til de ovenfor beskrevne stifter 53 og 54.

En primær drivstang 58 er forbundet mellem en stempelstang 59 i en cylinderenhed 60 og en yderligere ledforbindelsesstift 61 på den højre dobbelte vægtarmsenhed 15 52'. Fremføring og tilbagetrækning af stempelstangen 59 bevirker henholdsvis bevægelse mod og med uret af vægtarmsenhederne 52, 52 , og følgelig hævende og sænkende bevægelse af spændestangen 45.

En lignende drivledsforbindelse er tilvejebragt til 20 at drive hoveddelen af den nedre spændestang 46 opad og nedad.

Som ligeledes vist i fig. 2B har den øvre spændestang 45 påskruet et beskyttelseselement 62 med det formål at afgrænse en spalte, ind i hvilken kniven 47 kan trænge, 25 når den øvre og nedre spændestang 45 og 46 bringes sammen.

De i fig. 2A og 2B viste holdeorganer fungerer ved flere stadier under cyklus af maskinen, som det skal be skr ive s s ener e.

Virkemåden af det i fig. 1 viste apparat ved anvendelse 30 afen pose 4 dannet af varmekrympeligt, dvs. orienteret, foliemateriale er følgende:

En fyldt med uforseglet pose 4 af varmekrympeligt emballagefolie anbringes i vakuumkammeret 1, og kammerdækslet 3 drives nedad for at lukke kammeret og tillade 35 tætning af kammeret ved dets rand 20.

O

10 DK 154882 B

En form for en varmekrympelig (dvs. orienteret) folie anvendt til posen 4 kan være et trelagslaminat af ethylen-vinylacetat, polyvinylidenchlorid og bestrålet ethylen-vinylacetat som omhandlet i USA-patentskrift nr. 3.741.253 5 og som solgt af firmaet W.R. Grace under varmemærket "Barrier Bag" ® .

Som forklaret foran bringer sænkningen af kammerdækslet 3 den elastiske klinge 33 ned imod posen for at holde halsen fast på den øvre overflade af kontraelementet 10 35. På dette stadium er den øvre og nedre spændestang 45 og 46 tilbagetrukne, og varmekilderne 37 og 38 befinder sig i de i:‘fig. 2A viste stillinger. Krympevarme påføres det udvendige af posen før en væsentlig evakuering af luft fra det indre af kammeret, oq den på-15 førte varne får posematerialet til at begynde at krympe.

Den luft, der er indesluttet i den effektivt tætnede pose (fastholdt af den elastiske klinge 33) modsætter sig krympevirkningen og holder posematerialet "udspilet" bort fra overfladen af produktet deri 20 (for eksempel en afskæring af ferskt rødt kød). Mens posen således holdes fri af produktets overflade, meddeler cirkulationen af varm luft omkring ydersiden af det udspilede posemateriale yderligere varme til posematerialet og fuldfører varmekrympningen ved 25 at trække foliematerialet tilbage ned imod overfladen af produktet. Imidlertid vil posematerialet have være udspilet bort fra overfladen af produktet længe nok til at tillade tilstrækkelig varmeoverførsel til den udspilede folie, som ikke er i stand til at afgive 30 nogen varme af betydning til produktet 21, og til at have opvarmet folien til dens krympetemperatur, således at en meget stor del af krympeenergien kan genvindes.

Under dette tidsrum vil varmekilderne 37 og 38 enten 35 være ude af drift eller fortrinsvis i drift ved et lavt opvarmningsniveau, som ikke vil sætte dem i stand til at opvarme foliematerialet i posehalsen til opnåelse af sammensmeltning.

11 DK 154882B

o

Forsnævring af posemundingen, når den er fastholdt af de eftergivelige holdeorganer 30, sikrer, idet påføringen af varme ved konvektion til det ydre af posen skrider frem, at en eventuel overdreven tryk-5 forskel, der er opbygget i det indre af posen, kan styres ved udluftning af gassen (sædvanligvis luft) fra det indre af posen i et omfang, som stadig holder posematerialet udspilet bort fra overfladen af produktet 21 deri. Eftersom udspilingsvirkningen afhænger af faktorer, 10 der er fælles for en bestemt portion produkter 21 (for eksempel overfladetemperaturen, mængden af luft indeholdt i produktet og produktets overfladeart, f.eks. klæbrighed), kan det være hensigtsmæssigt ved observation at bestemme, hvornår udspiling kan forventes at forekomme, og så 15 tidsstyre processen således, at evakueringen begynder til samme tidspunkt for alle produkter i en portion og tidsstyres af en passende tidsstyring. Hvilke som helst andre styreorganer kan om ønsket anvendes.

Fordi posen under varmekrympningstrinnet stadig 20 fastholdes eftergiveligt tværs over sin hals, kan yderligere undslipning af luft ske gennem halsen fra det indre af posen i det usandsynlige tilfælde, at der forekommer en overdreven trykforskel over posematerialet, mens resten af posen krymper tilbage på overfladen af vare- nc produktet 21, sa der tilvejebringes en i det væsentlige rynkefri overflade, som dækker produktet 21, og ikke desto mindre lader posenakken være i stand til forsegling, når spændestængerne 45 og 46 lukker sammen til berøring med hinanden.

ΟΛ

Ved slutningen af udspilingsfasen, og før evakueringen af posen skal begynde, sendes der kortvarigt strøm gennem den faconnerede. tråd 48 for at gennembryde posehalsen og for at frigive den deri indesluttede luft.

Evakueringen af kammeratmosfæren (og af den nu 35 gennembrudte pose 4) skrider frem, indtil det ønskede vakuumniveau er opnået. Ved eller lidt før slutningen af 12

DK 154882 B

O

evakueringsfasen kan lamperne 37, 38 tilføres strøm til deres maksimalydelse for at udsende strålevarme ved den ønskede bølgelængde til optimal varmeabsorption i foliematerialet og derved opvarme den gennembrudte pose-5 hals til smelte-temperaturen.

Cylindrene 60 aktiveres derpå for at bringe det øvre og nedre spændeelement 45 og 46 sammen og samtidig svinge varmekilderne 37 og 38 og deres tilknyttede trådskærme 39 og 40 væk.

10 Når først den øvre spændestang 45 er kommet i berøring med den forspændte spændekæbe 46a, medfører yderligere funktion af cylindrene 60, at kniven 47 overskærer posehalsen for at adskille det overskydende materiale derfra. Spændeelementerne 45 og 46 sikrer fastholdelse 15 af halsen langs med kniven 47 for at bevirke forsegling. Gennem hele denne operation vil posen stadig være fastspændt mellem den eftergivelige klinge 33 og kontraelementet 35, således at posen stadig vil være sikkert placeret i holdeorganerne 30.

20 Tilbagetrækningen af den øvre og nedre spændestang 45 og 46 vil bringe varmekilderne 37 og 38 og deres respektive trådskærme 39 og 40 tilbaqe til den i fig. 2A viste stillina. Evakueringen af kammeret finder sted efter denne tilbagetrækning af spændestængerne 45, 46, 25 således at der kan finde uhindret undslipning af eventuel restluft fra posen sted.

Når vakuumkammeret ved åbning igen sættes under tryk, trykkes de opvarmede halspartier af posen til venstre for spændeelementerne 45 og 46 sammen, således at der 30 opnås en sammensmeltningssvejsning og en reduktion af eventuel overskydende posemateriale omkring forseglingszonen for opnåelse af et pænt udseende af den færdige emballage.

Det overskydende posemateriale, som er afskåret af 35 kniven 47, fastholdes stadig mellem den elastiske klinge 33 og kontraelementet 35 og kan fjernes under eller efter fjernelse af emballagen fra det åbnede kammer.

13

DK 154882 B

O

Den foran beskrevne fremgangsmåde er især hensigtsmæssig til anvendelse overfor fugtige produkter såsom fersk/ rødt kød i varmekrympelige poser, fordi trykforøgelsen på overfladen af kødet under poseudspilingen virker til at 5 holde på fugtigheden i produktet og modvirker dugdannelsen på den indre overflade af posen, når den befinder sig i udspilet tilstand. Ydermere tillader den hurtige udluftning af den indesluttede luft efter gennembrydning af posen posematerialet hurtigt at komme i berøring med 10 produktet, før der forekommer nogen sådan dugdannelse.

Følgelia er udseendet af den færdige emballage særligt tiltalende, når der er tale om fugtige produkter såsom fersk rødt kød.

Overfor alle produkter, som emballeres ved denne 15 fremgangsmåde, forøges produktets rynkefri natur ved indføringen af et præliminært krympetrin efterfulgt af en påfølgende evakuering (i modsætning til den sædvanlige rækkefølge med vakuumforsegling først og krympning bagefter).

Den færdige emballage ifølge den foreliggende opfindelse 20 er ydermere meget forbedret i forhold til kendte krympede emballager, hvor der er anvendt et vandkrympebad med henblik på at afbøde varmebortledningseffekterne hos det forholdsvis kolde produkt med stor varmefylde, fordi krympning af folien i berøring med luft muliggør en 25 større genvindingsgrad af krympeenergien og følgelig en større forøgelse af tykkelsen med det resultat, at posens barriereegenskaber er mere effektive (vigtigt med henblik på at holde produktet hermetisk forseglet og friskt indtil brugstidspunktet). Ydermere er en sådan 30 pose på grund af den forøgede tykkelse mere modstandsdygtig overfor mishandling.

Fordi den luftlomme, der er indespærret i posen under forvarmningskrympefasen, modsætter sig sammenfald af posen og udskyder berøring mellem posen og det 35 kolde produkt, er denne tykkelsesforøgelsesvirkning endnu mere bemærkelsesværdig, og dette er ligeledes posens rynkefri udseende, hvilket igen afhænger af omfanget af genvinding af latent krympeenergi i foliematerialet.

o 14

DK 154882 B

Fordi krympningen fremkaldes af luftstrømme, der bevæger sig omkring hele produktet, vil krympningen af posen ydermere blive ensartet omkring produktet, og dette vil eliminere risiko for indeslutning af luftlommer bagved pro-5 duktets "ækvator" (dvs. området med størst tværsnit i et plan vinkelret på posens længdeakse).

Ydermere sikrer det forannævnte træk, at der er lidt eller ingen vanddamp i luften mellem produktet og den krympende pose (forårsaget af, at krympningen 10 begynder før nogen trykreduktion, og endog bevirker en lille trykforøgelse), at der kræves mindre krympe-varme, fordi den tørre luft på posens inderside absorberer mindre varme end fugtighedsladet luft ville.

Fordi det øvre og nedre understøtningselement 31 og 32 15 af de eftergivelige holdeorganer 30 bæres af henholdsvis den nedre kammerdel 2 og kammerdækseldelen 3, lukker de automatisk sammen til berøring med hinanden, når kammeret lukkes, og alt, hvad operatøren behøver at gøre, er at sikre, at halsen af posen 4 er anbragt på 20 kontraelementet 35, før kammeret lukkes.

Når de fyldte poser indføres i kammeret 1 af en transportør, kan transportøren om ønsket sikre, at posehalsen, når posen 4 stoppes, er korrekt anbragt til forsnævr^nde fastspænding uden behov for omhyggelig 25 anbringelse med hjælp af en operatør.

Som anført foran kan der være tilvejebragt andre poselukkemekanismer til brug med de foran beskrevne strålevarmeforseglingsenheder 13 og 14.

For eksempel kan posehalsen lukkes med en sædvanlig 30 trimmeforseglingsstang 70 (fig. 3), som både afskærer overskydende materiale og forsegler posemundinaen lanas tryklinien mellem øvre og nedre spændestænger (ved hjælp af et modstandsvarmelegeme). Påføringen af varme til halsområdet mellem trimmeforseglingsenheden 70 35 og produktet 21 har til følge, at når kammeret 1 igen sættes under tryk, vil posematerialet i halsområdet

15 DK 154882 B

O

være blevet opvarmet i et sådant omfang, at det smelter til sig selv ved sammenfald og efterlader et langt pænere halsområde på emballagen.

Alternativt kan posehalsen anbringes i en samlingsenhed 5 71 (fig. 4) så at den samles, når kammeret lukker, og der befæstes en hæfteklamme til halsen af posen med en hæfteenhed 71a, efter at evakueringen og krympningen er fuldført. Sådanne i kammeret anbragte hæfteorganer er for eksempel omhandlet i britisk patentskrift nr.

10 1.353.157.

Endnu en yderligere mulighed er, at hæfteenheden 71a udelades i fig. 4, og at samlefunktionen udføres, efter · at aktiveringen af de infrarøde varmekilder har bevirket opvarmning af posehalsen i det område, som skal samles.

15 Når de således opvarmede og blødgjorte halsområder trækkes sammen ved funktionen af samlingsenheden (der for eksempel kan være af den i de britiske patentskrifter nr. 1.353.157, 1.361.142 og 1.496.740 omhandlede art), er samlingsvirkningen tilstrækkelig til 20 at få halsmaterialet til at klæbe til sig selv og til at ligne udseendet af en hæftet hals men uden en hæfteklamme. Alene varmeblødgørelsen af posehalsområdet vil være tilstrækkeligt til at bevirke intim berøring og forsegling af det samlede halsområde.

25 Den skematisk viste samlingsenhed 71 kan for eksempel fungere i to trin som omhandlet i britisk patentskrift nr. 1.353.157, idet den allerførst samler posen til et vandret, notlignende udseende, når kammeret lukkes, og bevirker tilstrækkelig begrænsning af gasstrømmen 30 fra posens indre til at franbringe den ønskede ud- spilingsvirkning før aktivering af de infrarøde strålekilder. I et andet samlingstrin reduceres så længden af noterne, så posehalsen snøres sammen til en selvklæbende, samlet udformning.-Alternativt kan der udøves 35 en anden mundingsforsnævrende funktion på posen, og samlingsenheden 71 kan så fungere til fuldstændigt at samle posehalsen efter den udspilende opvarmning.

DK 154882 B

16

O

Den foranstående beskrivelse af de forskellige driftscykler, der er mulige med det i fig. 1 viste kammer 1, henfører gennemgående til anvendelsen af en varmekrympelig folie. Det vil imidlertid være muligt 5 at udøve fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse med andre folier, for eksempel selvsvejsende folier, som varmeblødgøres og så vil svejse sammen, når de kommer i berøring med hinanden.

Ligeledes kan de alternative kammerudformninger, 10 der er vist i fig. 3 og 4, anvendes med en hvilken som helst egnet folie inklusive varmekrympelige folier og selvsvejsende folier.

Fig. 5 viser skematisk et muligt styrekredsløb til aktivering af de strålevarmeudsendende lamper 37 og 38.

15 En variabel transformatbr 72 er forbundet tværs over indgangsklemmer 73 og 74, og over de samme to klemmer 73 og 74 er der forbundet en shuntlinie omfattende en mikrokontakt 75 og en tidsstyring 76. En yderligere shuntlinie omfatter en kontakt 77 og en kredsløbsafbryder 78, 20 idet kredsløbsafbryderen selv er forbundet med to kontakter 79 og 80 i det sekundære kredsløb for transformatoren 72. De to kontakter 79 og 80 styrer således aktiveringen af de infrarødt udsendende lamper 37 og 38, som er forbundet i parallel i det sekundære kredsløb for transformatoren 25 72.

Den variable transformator er permanent tilsluttet, og starten af cyklus udløses ved funktion af mikrokontakt en 75, som reagerer på en eller anden bevægelig mekanisk komponent, for eksempel lukning af kammerdækslet 30 3. Slutning af mikrokontakten 75 starter tidscyklus for tidsstyringen 76, således at kontakten 77 straks sluttes og aktiverer kredsløbsafbryderen 78, som slutter kontakterne 79 og 80, så de tænder lamperne 37 og 38.

Efter et tidsforløb bestemt af tidsstyringen 35 76, afbrydes kontakten 77, der afbryder kredsløbet for kredsløbsafbryderen 78, som afbryder kontakterne 79 og 80 og slukker lamperne 37 og 38.

17

DK 154882 B

O

Ved en særlig hensigtsmæssig modifikation af det i fig. 5 viste kredsløb kan der være truffet foranstaltninger til, at lamperne 37 og 38 nedsættes til en standby effektindstilling (ved for eksempel 20% af deres fulde 5 effekt), i stedet for at de slukkes helt, når kredsløbsafbryderen 78 afbrydes. Dette kan f.eks. opnås ved at have et dobbeltkontaktsystem ved kontakterne 79 og 80, så at der i den ene stilling af kontakterne sluttes et "standbykredsløb" til tænding af lamperne 37 og 38 med 10 deres staiidbyeffektindstilling, og i den anden stilling af kontakterne er det i fig. 5 viste hovedkredsløb sluttet.

Indstilling af den variable transformator 72 kan muliggøre ændring af lampernes effekt, og ligeledes kan tidsstyringen 76 være indstillelig for at muliggøre 15 et tidsforløb på for eksempel fra 2 til 6 sekunder for funktionen af lamperne 37 og 38.

En foretrukken lampetype til brug som lamperne 37 og 38 er Philips lampe type 13195 X/98, der forhandles af Philips.

20 Fordele ved at anvende det her beskrevne og viste smelteforseglingssystem omfatter den omstændighed, at den termiske inerti af de infrarøde lamper 37 og 38 er meget lille, så det er muligt kun at tænde dem, når der er brug for smelteforsegling. Ydermere har smelte-25 forsegling den fordel, at der ikke forekommer nogen fysisk kontakt mellem lamperne, der leverer varmen, og det plastmateriale, der skal forbindes.

Det er en specielt vigtig fordel ved den foreliggende • opfindelse, at varmen påføres folierne ved stråling, 30 før de bringes i berøring med hinanden, idet man derved sikrer, at der kan tilvejebringes den kortest mulige stråleenergibane fra lamperne til de fastspændte folier, uden at lamperne 37 og 38 behøver at være anbragt tæt sammen. I stedet for kan lamperne være adskilt temmelig 35 meget, og posematerialet kan være udspilet ind i nærheden af lamperne for at nedbringe afstanden fra

O

18 DK 154882 B

varmekilden til posematerialet. Derved tilvejebringes et langt mindre besværligt apparat ud fra synspunktet vedrørende a) anbringelse af posen i kammeret eller b) mere generelt (når smelteforseglingen af en folieomslutning 5 udføres uden brugen af et vakuumkammer) anbringelse af hvilke som helst to foliepartier, som skal svejses, i en stilling klar til smelteopvarmning med apparatet ifølge den foreliggende opfindelse.

Ydermere kan den energimængde, der meddeles folierne, 10 hurtigt og let indstilles enten ved at ændre lampernes forsyningsspænding eller ved at ændre det tidsrum, i hvilket de er tændt, eller ved indstilling af begge parametre.

Om ønsket kan posens halsområde være påtrykt med 15 et materiale, som har en stor adsorptionskoefficient, så det frembyder endnu mere intens varmeoptagning.

De vakuumniveauer, der kan komme på tale for de foran beskrevne fremgangsmåder, vil være af størrelsesordenen 5 Torr. Vakuummet kan imidlertid om ønsket 20 være meget "blødere" (større resttryk). For eksempel ved emballering af produkter såsom oste med stort gasindhold, som naturligt udsondrer gas, for eksempel carbondioxid, og vil gøre dette i langt større omfang, hvis de emballeres under højvakuumbetingelser.

25 I fig. 1, 3 og 4 omfatter organerne til påføring af varme på posematerialet ventilatorer, der cirkulerer varm luft. Alternativt kan andre opvarmningsorganer anvendes i tilknytning til de strålevarmeudsendende opvarmningsenheder 13 og 14.

30 Temperaturer på 90 til 140°C i den udspilede folie vil være nødvendige med henblik på at opnå varme-krympning, når der er tale om biaksialt orienterede, krympelige folier. Imidlertid kan der meddeles højere temperaturer af de strålevarmeudsendende opvarmningsenheder 35 13 og 14 på halsområdet af folien til fremme af smelte forsegling.

O

19 DK 154382 B

Den foranstående beskrivelse henfører generelt til virkningen på en enkelt pose 4 i kammeret, selv om det er helt klart, at der i fig. 1 er tilvejebragt to særskilte poser 4. Fremgangsmåden og apparatet ifølge 5 opfindelsen kan være indrettet til anvendelse med én emballage eller med to eller flere emballager, som forsegles samtidig, og denne alsidighed gælder i lige grad for de tre særskilte udførelsesformer, der er gengivet i fig. 1, 3 og 4 såvel som for hvilke som helst 10 andre udførelsesformer, der falder indenfor de ved kravene definerede rammer.

15 - c 20 25 30 35

Claims (12)

1. Fremgangsmåde til dannelse af en forseglet emballage i et vakuumkammer, ved hvilken fremgangsmåde en vare, som skal emballeres, anbringes i en pose (4) af plastfolie, 5 posens hals holdes udspilet ved, at posens halsmunding holdes eftergivende sammenklemt samtidig med, at det udenfor posen i kammeret herskende tryk reduceres, og posen opvarmes ved anvendelse af opvarmningsorganer (6,7,8,9,10,11), indtil trykforskellen mellem posens indre og ydre opnår en 10 værdi, ved hvilken en holderindretning (30) for posens hals giver efter og tillader gasafgang gennem posens munding, kendetegnet ved, at mens posens (4) hals er udspilet, opvarmes halsens fra hinanden adskilte partier med infrarød stråling fra kilder (13,14), som er beliggende i u-15 middelbar nærhed af den udspilede posehals uden at berøre denne, og at posens udspilede hals derefter perforeres med henblik på fjernelse af gas fra posen (4), og halspartierne bringes i berøring med hinanden til lukning af halsen, når halspartierne hæfter til hinanden som følge af berøringen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at udspilingen af posen tilvejebringes ved varmekrymp-ning af posematerialet, mens posehalsen holdes sammenpresset.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 ekler 2, kendetegnet ved, at foliematerialet består af en flerlags- 25 folie, som omfatter mindst ét lag af ethylenvinylacetat, ét lag af polyvinylidenchlorid og ét bestrålet lag af ethylenvinylacetat, og at den infrarøde stråling har en bølgelængde på 3-4 mikron.

4. Apparat til dannelse af en forseglet emballage i 30 et vakuumkammer (2,3) omfattende et underlag (5) til en vare anbragt i en pose (4) af plastfolie, organer til at holde posehalsen udspilet, hvilke organer omfatter organer (30) til sammenklemning af posens (4) hals og organer (6,8,10 og 7,9, 11. til opvarmning af den udspilede pose på underlaget (5), oc mens den er sammenklemt af sammenklemningsorganerne (30), og organer til at bringe posehalsens modstående partier i berø- DK 154882 B O ring med hinanden med henblik på lukning af emballagen, kendetegnet ved, at der i vakuumkammeret (2,3) er indsat mindst én infrarød strålingskilde (13,14) i nærheden af den udspilede posehals uden at berøre denne til be-5 stråling og opvarmning af halsens modstående partier, og at organerne til at bringe posehalsens mdostående partier i berøring med hinanden indbefatter organer (48) til udslipning af gas fra posen (4) med henblik på ophævelse af halsens ud-spiling efter opvarmningen med den infrarøde strålingskilde (13, 1° 14), som følge hvoraf det opvarmede halsmateriale kommer i berøring med sig selv og lukkes som følge af berøringen.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at organerne til at bringe de modstående partier af posens (4) hals i berøring med hinanden indbefatter en halssammen-15 klemningsenhed (71), som er indrettet til at sammenpresse posehalsen ved at samle den for at tilvejebringe en afspærring, og at den er programmeret til at samle posehalsen, efter at de infrarød stråling udstrålende kilder (13,14) er gjort strømførende. 1:20

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, kendeteg net ved, at der i organerne til at bringe posehalsens modstående partier i berøring med hinanden indgår (a) et organ (48) til perforering af den udspilede posehals og (b) samvirkende holdekæber (45,46a), som er placerede ved det 25 posehalsen perforerende organ (48) og ved den side af dette, som ligger nærmest poseunderlaget (5), til sammenpresning af posehalsen for på ny at lukke denne, efter at gassen er bortgået gennem det perforerede halsparti.

7. Apparat ifølge ethvert af kravene 4 til 6, k e n -30 detegnet ved, at de infrarød stråling udstrålende kilder indbefatter et par strimmellamper (13,14), som er anbragt indbyrdes parallelt på begge sider af det tilsigtede sted for posens (4) udspilede halsmateriale, og at organerne til sammenklemning af posens (4) hals indbefatter et par pa-35 rallelle pressestænger (33,35), som er anbragt ved mellemrummet mellem strimmellamperne (13,14) og indrettet til at presse posens hals imellem sig. O DK 154882 B

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at i hvert fald én (33) af pressestængerne kan give efter under sin pressefunktion, så at gas kan bortgå fra posen (4), såfremt der opstår en alt for stor trykforskel over 5 posens foliemateriale.

9. Apparat ifølge krav 6 og 8, kendetegnet ved, at holdekæberne (45,46a) er bevægelige imod og bort fra hinanden langs en funktionsbane, og at strimmellamperne (13, 14. er monterede til bevægelse mellem en arbejdsstilling, i 10 hvilken er anbragt langs nævnte bevægelsesbane mellem adskilte stillinger af holdekæberne (45,46a), og en inaktiv stilling, i hvilken de er fri af denne funktionsbane, så at holdekæberne kan lukke sig sammen.

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, 15 til strimmellamperne knyttede trådskærme (39,40), som forhindrer fysisk kontakt mellem strimmellamperne (13,14) og posens udspilede halsmateriale under opvarmningen.

11. Apparat ifølge ethvert af kravene 7 til 10, kendetegnet ved, at det indbefatter organer til strøm- 20 forsyning af strimmellamperne (13,14) ved et første niveau, ved hvilket de udstråler infrarød stråling med en styrke, der er tilstrækkelig til at opvarme den udspilede posehals, og et andet niveau, ved hvilket de fungerer ved et langt mindre energiforbrug i en beredskabstilstand. 25

12. Apparat ifølge ethvert af kravene 7 til 11, kendetegnet ved, at det indbefatter en tidsstyring (75) til styring af udsendelsen af infrarød stråling fra strimmellamperne (13,14) og organer (72) til regulering af den styrke, hvormed de udsender den poseopvarmende infrarøde stråling. 30 35