DK155082B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af en forseglet vakuumemballage - Google Patents

Description

DK 155082 B

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

Det er kendt ved emballering af genstande i bøjelige 5 plastfolier at evakuere det indvendige af emballagen både for at forbedre opbevaringstiden for det emballerede produkt og for at give emballagen et tiltalende udseende. Det er ligeledes kendt at forbedre udseendet af den forseglede emballage ved at anvende en varmekrympende (dvs. orienteret) 10 folie som emballeringsfolie og underkaste den evakuerede, forseglede emballage en krympning, ved hvilken plastfolien varmekrympes for at bringe den i mere intim berøring med den emballerede genstand.

Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2 750 934 kendes 15 således en fremgangsmåde til vakuumemballering af varer, ved hvilken den i en åben plastpose ifyldte vare anbringes i et luftopvarmet vakuumkammer med poseåbningen anbragt mellem et par svejsestave, vakuumkammeret lukkes, og der pålægges et vakuum, hvorved der også suges luft ud fra posen, 20 dennes åbning forsegles ved svejsning, og atmosfæretrykket i kammeret genoprettes. Denne fremgangsmåde og det tilknyttede apparat lider dels af den ulempe, at posens indre ikke evakueres optimalt, således at der stadig efter forseglingen findes væsentlige luftrester tilbage i posen, som nedsætter 25 varens lagerholdbarhed, dels af den ulempe, at plastfolien ikke med sikkerhed udspiles bort fra den kolde vare og derfor ikke opvarmes optimalt med henblik på den senere tætte tilslutning til varen.

Fra britisk patentskrift nr. 1 561 837 kendes end-30 videre en fremgangsmåde, ved hvilken en fyldt pose anbringes med poseåbningen åben inden i et vakuumkammer, og vakuumkammeret og posen underkastes et formindsket tryk, hvorpå posemundingen forsegles. Derefter pålægges yderligere vakuum, så at posen udspiles, og det udspilede posemateriale bringes i 35 nærheden af i vakuumkammeret anbragte opvarmningsorganer og opvarmes, hvorpå der tilvejebringes en trykforskel mellem 2

DK 155082 B

posens yder- og inderside for at få posen til at falde sammen på den emballerede vare. Ved denne emballeringsmåde vil der med sikkerhed være luftrester tilbage i den forseglede emballage med den førnævnte uheldige indvirkning på lager-5 holdbarheden af den emballerede vare.

Formålet for opfindelsen er at tilvejebringe en fremgangsmåde, ved hvilken man dels opnår en optimal evakuering af det indre af emballagen dels opnår, at plastfolien udspiles et kontrollabelt stykke bort fra den emballerede 10 genstand og derved opvarmes effektivt med henblik på den senere tætsluttende tilslutning til genstanden.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Ved midlertidigt at formindske hastigheden af tryk-15 reduktionen eller helt afbryde trykreduktionen omkring emballagen, når den bøjelige folie befinder sig i den udspilede tilstand, kan man opnå, at emballagefolien udspiles i tilstrækkelig grad bort fra den emballerede genstand til, at foliematerialet opvarmes passende, samtidig med, at der ved 20 den påfølgende forsegling af emballagen kun er en minimal restluftmængde tilbage inden i emballagen.

Yderligere udførelsesformer for og træk hos fremgangsmåden ifølge opfindelsen er angivet i kravene 2 til 18.

Opfindelsen angår tillige et apparat, som kan anvendes 25 ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og som er af den i indledningen til krav 19 angivne art, hvilket apparat er ejendommeligt ved det i kravets kendetegnende del angivne.

Yderligere udførelsesformer for og træk hos apparatet 30 ifølge opfindelsen er angivet i kravene 20 til 31.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere ud fra udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, på hvilken 3

DK 155082 B

0 fig. 1 viser skematisk en første udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen til dannelse af en krympet, vakuumforseglet emballage, omfattende en pose af varme-krympende folie, som omgiver en produktgenstand, fig. 2A og 2B detaljeret de i fig. 1 viste pose-5 holdeelementer, fig. 3A og 3B set ovenfra to alternative anbringelser af poser i kammeret, fig. 4 set ovenfra den nedre del af kammeret, fig. 5 et diagram, som viser reduktionen af restlufttryk i krympekammeret som funktion af tiden, fig. 6 et lodret længdesnit gennem en anden udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen til dannelse af en vakuumforseglet emballage, og fig. 7 detaljeret de eftergivelige posehoIdeorganer i det i fig. 6 viste apparat.

Det i fig. 1 viste apparat 1 omfatter et vakuumkammer bestående af en nedre kammerdel 2 og en øvre kammerdel eller et dæksel 3.

I dette tilfælde er den i kammeret 1 indførte 20 emballage en fyldt men uforseglet pose 4. Hævning af kammerdækslet 3 tillader, at posen 4 anbringes på et understøtningsgitter 5, hvor emballagen anbringes fri af sidevæggene i kammeret 1, og krympningen kan derpå udføres.

Det viste apparat omfatter yderligere en tempe- 25 raturføler 6 (se fig. 4), som tilvejebringer en indikation af lufttemperaturen indeni kammeret, da denne naturligvis vil være en vigtig faktor ved krympning af emballagen. Temperaturføleren kan være del af et styrekredsløb 3Q til styring af lufttemperaturen i kammeret 1.

Kammeret omfatter ligeledes en trykføler 7 til bestemmelse af restgastrykket i kammeret, da dette tryk er vigtigt for styring af evakueringsforløbet.

Kammeret 1 omfatter yderligere opvarmningsorga-oc ner i form af et antal elektriske modstandsvarmeelementer oo 16 på væggene af den nedre del 2 af kammeret til opvarmning af det indvendige af kammeret 1 med henblik på at varmeblødgøre og/eller varmekrympe posen 4 for at tilvejebringe et tiltalende udseende og en praktisk talt hulrums

O

4

DK 155082 B

fri berøring mellem posen 4 og den omsluttede produktgenstand 21 i den færdige emballage.

I denne udførelsesform omfatter kammeret 1 yderligere luftcirkulationsorganer, i dette tilfælde to blæsere 5 9 i den nedre kammerdel 2, til cirkulering af restgassen i kammeret 1 over det udvendige af posen 4 med henblik på at tilvejebringe den nødvendige varmeoverførsel til posematerialet til at krympe og/eller varmeblødgøre det.

Under bunddelen af kammeret findes en vakuum-10 pumpe 10, som er nødvendig med henblik på at reducere trykket af den i vakuumkammeret 1 forblivende gas af de grunde, som skal beskrives i det følgende.

Gas, i dette tilfælde luft, som trænger ind i vakuumkammeret 1 før eller under den tidlige del af eva-15 kueringstrinnet, forvarmes fakultativt ved hjælp af et elektrisk modstandsvarmelegeme 11 i banen for den luft, som blæses ind i kammeret 1 langs en tilførselsledning 12 fra en blæser 13. Denne tilførselsledning 12 er indført i kammeret ved hjælp af en ventil 14. Temperaturen af 20 den forvarmede luft i den elektriske modstandsforvarmer 11 afkøles af·en temperaturføler 15.

De forskellige elektriske modstandsvarmeelementer 16 på side- og endevæggene af den nedre kammerdel 2, som udgør varmeorganerne i kammeret, er placeret således, 25 at den luftstrøm, der passerer over emballagen i kammeret, også opvarmes af varmeelementerne 16. En termoføler 17 overvåger temperaturen af kammerets opvarmningsorganer.

Selv om det ikke er vist i fig. 1, kan fyldte poser transporteres i en kontinuerlig rækkefølge til va-30 kuumkammeret 1 ved hjælp af en tilførselstransportør, og de kan ligeledes fjernes fra vakuumkammeret 1 ved hjælp af en afgivelsestransportør.

Kammeret i fig. 1 er konstrueret til at sikre, at luftstrømmen, når blæserne 9 er i funktion, vil befinde 35 sig i en cirkulerende bane, som fører luften direkte over de forskellige varmeelementer 16 med henblik på at vedligeholde dens temperatur ved den værdi, der er nødvendig

O

5

DK 155082 B

til krympning og/eller varmeblødgøring.

Virkemåden af det i fig. 1 viste apparat er, når der anvendes poser 4, dannet af et varmekrympende, dvs.

orienteret, foliemateriale, følgende: 5 En fyldt men uforseglet pose 4 af varmekrympende emballeringsfolie anbringes i vakuumkammeret 1, og kammerdækslet 3 drives nedad for at lukke kammeret og tillade tætning af kammeret ved dets kant 20.

En type varmekrympende folie, som kan anvendes 10 til posen 4, er et af tre lag bestående laminat af ethy- lenvinylacetat, polyvinylidenchlorid og bestrålet ethylen-vinylacetat, som omhandles i USA-patentskrift nr. 3.741.253.

Når kammeret er lukket, gribes posens hals ved forskellige adskilte zoner ved indgreb med to sæt bølgende fastspændingsstænger 23 og 24 (fig. 2A), som hver har anliggende fremspring 25, 26 til fastspænding af posehalsen og adskilte gennemgange 27, 28, som efterlader indsnævrede luftudsugningskanaler i posehalsen. Fig. 2B viser fastspænding s stængerne 23, 24 i deres lukkede tilstand.

20 Indsnævringen af posemundingen, når den er fattet af disse fastspændingsstænger, sikrer, at, når evakueringen af det indvendige af kammeret skrider frem, udsuges gas (sædvanligvis luft) fra det indre af posen 4 men ved en lavere hastighed end evakueringshastigheden for kamme- 25 ret, og følgelig vil posematerialet udspiles i retning bort fra overfladen af det indeholdte produkt 21. Denne udspiling, som er vigtig for den foreliggende opfindelse, kan frembringes på en hvilken som helst egnet, alternativ måde, f.eks. ved fastspænding af posehalsen i de tidlige 30 stadier af evakueringen for at forhindre evakuering af det indre af posen, indtil posen er blevet udspilet og varme-blødgjort, hvorefter fastspændingsvirkningen frigøres for at tillade trykket indeni posen at falde og derved tillade posematerialet at falde sammen tilbage på produktet 21.

35 Når kammeret ved den foretrukne udførelsesform for fremgangsmåden er virksomt tætnet ved lukning af dækslet 3 på den nedre del af kammeret, og posen 4 har sin munding indsnævret af de bølgende fastspændingsstænger 23, 24,

O

6

DK 155082 B

startes vakuumpumpen 10 for at begynde udsugning af luft fra det indvendige af vakuumkammeret 1 og dermed fra det indre af posen 4, og motorerne for blæserne 9 startes for at påbegynde cirkulationen af luft i kammeret 1. På grund 5 af forsnævringen af luftudsugningskanalerne, som er blevet tilbage i posemundingen ved gennemgangene 27, 28 i fastspændingsstængerne, reduceres trykket indeni posen langsommere end kammertrykket udenfor posen, og posen 4 udspiles i retning bort fra produktet 21.

10 Når først mængden af resterende luft i kammeret 1 er blevet reduceret til en mellemliggende værdi, som svarer til udspiling af posen 4 bort fra produktet, afbrydes evakueringshastigheden for det indvendige af kammeret 1. Den mellemliggende trykværdi kan f.eks. være af 15 en størrelsesorden svarende til 76% resterende luftmængde.

Det ligger indenfor rammerne af den foreliggende opfindelse at formindske hastigheden af trykreduktion enten ved at anvende en langsommere evakueringshastighed, mens posematerialet udspiles og opvarmes, eller alternativt og 20 i mange tilfælde foretrukket ved at afbryde evakueringen ved midlertidig helt at standse fjernelsen af luft fra kammeret. Dette midlertidige ophør kan opnås enten ved at standse vakuumpumpen 10 og lukke en ventil 22, eller ved at lukke ventilen 22, som forbinder vakuumpumpen 10 med 25 kammeret 1, og lade pumpen 10 fortsætte med at arbejde og formindske trykket i et ikke-vist vakuumreservoir, som senere sættes i forbindelse med det indvendige af kammeret 1, når der i det følgende kræves yderligere evakuering af kammeret og ventilen 22 genåbnes.

30 Selv om den valgte, mellemliggende trykværdi ved det i fig. 1-4 viste apparat afføles af trykføleren 7 i kammeret, er den vigtige faktor, at evakueringen af kammeret enten skal ophøre eller ske langsommere, når posen 4 er udspilet bort fra overfladen af produktet 21. Eftersom 35 udspilingsvirkningen vil afhænge af faktorer, som er fælles for en speciel portion af produkter (f.eks. overfladetem-

DK 155082 B

O

7 peratur, mængden af luft indeholdt i produktet og overfladeart, f.eks. produktets klæbrighed) kan det være hensigtsmæssigt at bestemme, hvornår udspilingen plejer at forekomme, og derpå tidsstyre processen således, at eva-5 kueringen sker langsommere eller standses på samme tidspunkt for alle produkter i en portion. Alternativt kan der anvendes en eller anden form for følemekanisme til fysisk påvisning af udspilingen. Et hvilket som helst andet styreorgan kan om ønsket anvendes.

10 På dette stadium får den af blæserne 9 frembragte strøm af den resterende, varme luft indeni kammeret 1 over poserne 4 den udspilede del af den varmekrympende plastpose til at krympe tilbage på overfladen af genstanden 21, som er emballeret i posen.

15 Fordi posen under varmekrympningstrinnet er fast spændt ved adskilte områder dannet af de forskellige fremspring 25, 26 på fastspændingsstængerne 23, 24 (som vist i fig. 2B), vil posehalsen forblive mellem øvre og nedre varmeforseglingsstænger 18 og vil tillade yderligere ud- 20 slipning af luft fra det indre af posen, mens resten af posen krymper tilbage på overfladen af produktgenstanden 21, således at der frembringes en i det væsentlige rynkefri overflade, som dækker produktgenstanden 21, og ikke desto mindre lade posehalsen være i stand til forsegling, 25 når svejsestængerne 18 lukker sammen til berøring med hinanden .

Som vist i fig. 1 bæres den øvre og nedre fastspænding s s tang 23 og 24 af henholdsvis den nedre kammerdel 2 og kammerdækseldelen 3, således at de automatisk lukker sammen til berøring med hinanden, når kammeret lukkes. Alt hvad operatøren behøver at gøre for at få udsugningen af luft fra det indvendige af emballagen til at sakke bagud for evakueringen af det indvendige kammeret i et omfang nødvendigt til udspiling af posen er, at sikre 35 at halsen af posen 4 er anbragt på det nedre fastspændingselement 23, før kammeret lukkes.

8

DK 155082 B

O

Om ønsket kan, hvor de fyldte poser indføres af en transportør i kammeret 1, transportøren være indrettet således, at den sikrer, at posehalsen, når posen 4 standses, er korrekt anbragt med henblik på forsnævret fast-5 spænding, uden at der :er brug for en omhyggelig placering af en operatør.

Som det let vil forstås, kan der være tilvejebragt ikke-viste organer til at bringe den ene eller begge af de øvre og nedre svejsestænger 18 imod den anden, så-10 ledes at der sikres svejsekontakt til poseforsegling.

Om ønsket kan der være tilvejebragt en anden poseholdnings- og lukkemekanisme ved det i fig. 1-4 viste apparat. F.eks. kan posehalsen, når kammeret er lukket, samles i kammeret i et omfang svarende til ønsket om ud-15 spiling af posen bort fra produktet, når kammeret evakueres, og der kan så befæstes en clips til posehalsen, efter at evakueringen og krympningen er fuldført. Sådanne organer til i et kammer at påsætte clips er f.eks. omhandlet i britisk patentskrift nr. 1.353.157.

20 Produktet er understøttet på ruller 31 (fig. 3A

og 3B), som danner det luftgennemtrængelige gitter 5 til understøtning af genstanden, men ikke desto mindre tillader den varme krympeluftcirkulation at passere lige omkring overfladen af genstanden.

25 Den foran beskrevne, foretrukne udførelsesform for fremgangsmåden er en, ved hvilken posematerialet er af varmekrympende art, nemlig et plastmateriale, som er blevet orienteret, fortrinvis biaksialt orienteret, ved strækning, således at påføring af varme vil fremkalde en 30 krympevirkning i posematerialet fra dets strakte tilstand.

Ved enhver sædvanlig krympeproces efter forsegling er graden af genvinding af den til rådighed stående krympning i folien (dvs. det omfang, i hvilket folien er i stand til at vende tilbage til sin oprindelige tilstand før den 35 orienterende strækning) begrænset ved temperaturfaldet af folien, når den berører produktet. Ved ved den foretrukne

O

9

DK 1550B2B

udførelsesform for den foreliggende opfindelse, hvor der anvendes et varmekrympende materiale, at sikre at opvarmningen finder sted, mens folien befinder sig i en udspilet tilstand, og før emballeringsmaterialet forsegles 5 omkring genstanden, er det muligt at genvinde langt mere af den til rådighed stående krympning i folien.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kan imidlertid anvendes med ikke-krympende materialer. F.eks. kan det såkaldt selvsvejsende posemateriale, f.eks. et la-10 minat af nylon og en ethylenvinylacetatcopolymer, anvendes til emballeringsfolien. Ved en temperatur, der er noget lavere end den, som måtte forudsættes til varmekrympning af en orienteret folie, blødgøres en sådan selvsvejsende folie i et sådant omfang, at den falder sammen tilbage på 15 produktet på grund af trykudligningen indeni og udenfor folieomslutningen eller -hylstret (f.eks. posen 4). Folien svejser til sig selv og frembyder en i det væsentlige rynkefri emballage. Selv om udseendet af emballagen kan være mere tiltalende, når der anvendes en varmekrympende folie, 20 kan et acceptabelt resultat opnås med denne selvsvejsende folie.

Fremgangsmåden vil fungere således, at til at begynde med vil evakueringen af kammeret og den langsommere udsugning af luft fra posen skride frem og få posemateri-25 alet til at udspiles bort fra overfladen af produktgenstanden 21 i posen. Når så udspilingen har nået det ønskede omfang, f.eks. affølt af en mekanisk følemekanisme som beskrevet foran eller i forhold til den forløbne evakueringstid eller til trykværdiet i kammeret, gøres evakueringen 30 af kammeret betydeligt langsommere eller standses fortrinsvis helt, og der påføres varme på posen med henblik på >.at varmeblødgøre posen.

Efterhånden som trykkene indeni og udenfor emballagen udlignes ved undslipning af gas gennem den forsnævrede 35 posehals, som er fastholdt mellem fastspændingsstængerne 23 og 24, kan posematerialet falde sammen tilbage på overfladen

DK 155082 B

10 o af produktgenstanden, og fordi det ikke er i berøring med genstanden under denne opvarmning, vil varmen ikke gå tabt til produktgenstanden, før folien berører genstanden, på hvilket tidspunkt folien vil svejse til sig selv og frem-5 bringe et nydeligt udseende af den færdige emballage.

Fig. 3A og 3B illustrerer et foretrukket træk hos apparatet, idet fastspændingsstængerne, af hvilke kun den øvre stang 24 er vist i disse figurer, er af L-formet udformning, og således er også svejsestængerne 18. Dette mu-10 liggør, at et antal korte poser kan anbringes side om side langs den lange side af det L-formede arrangement som vist i fig. 3B. Alternativt kan som vist i fig. 3A en enkelt, langstrakt pose anbringes i kammeret, således at posehalsen er fastspændt ved den korte gren af det L, som er dannet af 15 fastspændings- og svejsestængerne.

Udspilingen før hovedopvarmningen sikrer, at posens plastmateriale er fri af den forholdsvis kolde produktgenstand 21 i posen og derfor langt lettere er i stand til at undergå krympning og/eller blødgøring, fordi varmen, der 20 overføres til posematerialet fra den varme luftstrøm, ikke overføres umiddelbart til genstanden 21 ved ledning.

Ophøret af yderligere evakuering under krympningen varer i et kort tidsrum, f.eks. fra 2-8 sek., fortrinsvis 6 sek., og genoptages derpå, når først det ud-25 spilede område er faldet sammen tilbage til berøring med overfladen af genstanden 21 ved krympevirkningen af folien og/eller udligningen af trykkene indeni og omkring posen.

yderligere evakuering af kammeret skrider derpå frem ved fortsat drift af vakuumpumpen 10, indtil rest-30 trykket i vakuumkammeret 1 er faldet til en slutværdi svarende til f.eks. 5% resterende luftmængde.

Ved den udførelsesform for fremgangsmåden, hvor gassen i kammeret underkastes en cirkulation under medvirken af blæsere, kan blæserne 9 under denne fortsatte 35 evakuering af kammeret om ønsket være i konstant funktion, således at luften, eftersom tætheden af den i kammeret 1 11

DK 155082 B

o tilbageværende luft gradvis aftager, stadig være i stand til at udføre en yderligere krympning af posematerialet på den udvendige kontur af genstanden 21.

Under evakueringen kan blæserne 9 om ønsket ikke 5 sættes i funktion før opnåelse af det mellemliggende resttryk i kammeret med henblik på at tillade posematerialet at udspiles så hurtigt som muligt uden krympevirkningen af luftstrømmen. Der vil så være forekommet en passende udspiling, før man begynder at påføre krympevarme.

10 Efter afslutning af vakuumfasen forsegles pose halsen, i dette tilfælde ved at svejsestængerne 18 lukkes sammen og opvarmes.

Ventilen 14 åbnes derpå for at tillade, at kammeret 1 igen sættes under tryk. Dette kan f.eks. opnås ved 15 anvendelse af forvarmet luft fra opvarmningsenheden 11 ved hjælp af ventilen 14. Kammerdækslet 2 hæves derpå for at tillade fjernelse af den fremkomne krympede og forseglede emballage fra vakuumkammeret 1.

Varmelegemerne 16 indeni kammeret tjener til at 20 holde temperaturen af luften omkring emballagen på en værdi, der er tilstrækkelig til den nødvendige varmeveksling til det udspilede posemateriale til opnåelse af krympning af posen. Når der anvendes blæsersuppleret cirkulation af luften i kammeret, behøver varmelegemerne 16 imidlertid 25 ikke at være i kontinuerlig drift, forudsat at luften i kammeret, på det tidspunkt posen 14 er udspilet bort fra produktgenstanden 21, befinder sig ved en temperatur, som er passende til krympning af emballagen.

Der kan kræves temperaturer på 90 - 140°C ved 30 udspilingen for at opnå krympning, når der er tale om bi-aksialt orienterede krympefolier. Den nøjagtige temperaturværdi vil afhænge af faktorer såsom arten af folien eller graden af orienteringen. Når det drejer sig om selvsvej sende folier er foliematerialets selvsvejsningstempe-35 ratur en vigtig faktor.

O

12

DK 155082 B

Man kan forestille sig en automatisk version af det i fig. 1-4 viste apparat, i hvilken alle de forskellige procesparametre er styrede, og apparatet er tidsstyret til at fungere automatisk fra indføring af en fyldt 5 pose i kammeret til afgivelse af den forseglede emballage automatisk fra kammeret.

Den nøjagtige værdi af det første mellemliggende tryk er variabel inden for visse grænser.

Den fuldt optrukne streg i fig. 5 illustrerer en 10 udførelsesform for fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, hvor det mellemliggende tryk opnås efter 2 sekunder, og hvor det mellemliggende tryk på ca. 75% opretholdes i yderligere 6 sekunder, hvorefter trykket falder til en restværdi på ca. 6%, efter at der er forløbet 15 ialt 14 sekunder.

En første mulig variation af trykforløbet er illustreret ved den stiplede streg i fig. 5, og ved hvilken den samme mellemliggende resttrykværdi opretholdes, men kun i 3 sekunder, og yderligere evakuering derpå genopta-20 ges, og et resttryk på ca. 6% opnås efter ialt 10 sekunder fra begyndelsen af evakueringen.

En tredje mulig fremgangsmåde er illustreret ved den punkterede streg, hvor den indledende evakuering af kammeret fortsætter, indtil resttrykket er ca. 75%, og 25 emballeringsfolien vil være udspilet bort fra produktgenstanden 21. Evakueringen fortsætter derpå ved en formindsket hastighed i ca. 6 sekunder for at at forlænge udspilingen ved den fortsatte udsugning af luft fra det ydre af emballagen, efterhånden som gas fra det indre af embal-30 lagen undslipper via den indsnævrede posehals, og endelig forøges evakueringshastigheden for at reducere kammertrykket til den nødvendige lave værdi til forsegling.

Det nøjagtige valg af det mellemliggende tryk kan f.eks. bestemmes af arten af den produktgenstand, som 35 skal emballeres. Råt kød med en særlig klæbrig overflade vil have en tilbøjelighed til at modstå adskillelse af

DK 155082 B

O

13 posematerialet under udspiling, og følgelig kan en lavere værdi af det mellemliggende tryk være nødvendig med henblik på at sikre, at der forekommer passende udspiling, før varmluftkrympningsstadiet begynder.

5 For en hvilken som helst given portion produkter bør trykket indeni kammeret og den den forsnævrende virkning af fastspændingsstængerne 23 og 24 på posehalsen være sådan, at det foranlediger posen til at undergå en udspiling i et omfang, som sikrer, at varmen, som overføres til 10 det udspilede posemateriale ved kontakt med den varme luftstrøm, ikke umiddelbart går tabt ved ledning til det forholdsvis kolde produkt indeni posen. Hvor ydermere påføringen af varme som ved den foreliggende udførelsesform er baseret på cirkulation af varm luft over den udspilede em-15 balleringsfolie, bør restlufttrykket ikke reduceres så meget, at varmefylden af luften, som forbliver i kammeret 1 under krympningen ved dette mellemliggende tryk, er uøkonomisk lav til effektiv varmeoverføring. Det mellemliggende tryk ligger fortrinsvis i området fra 60% til 85% af restluft-20 trykket og er fortrinsvis ca. 75% af restluftrykket.

Som antydet foran vil temperaturen af produktet, arten af emballeringsfolien (f.eks. posen 4) og rumfanget af gas indeholdt i produktet ligeledes påvirke udspilningstrykket .

25 I almindelighed vil apparatet være indstilleligt til forskellige værdier af mellemliggende tryk for at sikre, at posen altid vil være passende udspilet til det tidspunkt, da krympningsvarmen påføres.

Om ønsket kan der f.eks. ved emballering af sær-30 lig bløde genstande såsom flødeoste opnås en "blød vakkum-emballage", ved at evakueringstrinnet afbrydes meget kort efter genoptagelse af trykfaldet under den "mellemliggende" trykværdi.

Som anført foran kan indføringen af varmluft ske 35 alene under trykgenetableringen i kammeret 1, eller varmluft kan om ønsket indføres i kammeret 1, mens dækslet 3

O

14

DK 155082 B

bevæger sig nedad og indtil og omfattende det øjeblik, hvor dækslet 3 lukker på den nedre kammerdel 2 for at tætne ved kanten 20 under forudsætning af, at evakueringen ikke kan begynde, før kammeret 1 er tætnet. Dette 5 vil tilvejebringe det bedst mulige forråd af varmluft indeni kammeret 1 før evakuering.

Det er taget i betragtning, at funktionen af blæseren 13 til indføring af varm luft i kammeret 1 styres i forbindelse med funktionen af ventilen 14.

10 Om ønsket kan emballagen omfatte et antal pro duktgenstande omsluttet indeni en indpakning (f.eks. i en pose 4).

Hvad enten opvarmningen opnås ved hjælp af luftcirkulation eller ikke, kan påføringen af varme om ønsket 15 begynde så snart, som kammeret er lukket, eller så snart, som evakueringen af kammeret begynder.

En alternativ udførelsesform for apparatet ifølge den foreliggende opfindelse er vist i fig. 6 og 7. I dette tilfælde optager kammeret 2 særskilte produkter 121 i poser 20 104 anbragt ende mod ende langs kammeret med mundingen af den ene pose ved den højre ende af kammeret og mundingen af den anden pose ved den venstre ende af kammeret.

I denne udførelsesform har kammeret en nedre kammerdel 102 lukket af en dækseldel 103 og har to blæserro-25 torer 106 og 107 drevet af hver sin motor 108 og 109 og « anbragt koncentrisk indeni cirkulære varmelegemer 110 og 111 til opvarmning af luften, som passerer gennem de pågældende blæserrotorer 106 og 107. Kammeret evakueres med en pumpe 110, som ved hjælp af særskilte styreventiler 122 30 er forbundet med hver sin ende af den nedre kammerdel 102.

En produktunderstøtning i den nedre del af kammeret omfatter et arrangement af ruller, på hvilke de fyldte poser kan anbringes.

Ved hver ende af kammeret indvendig for tætningen, 35 som er dannet ved dets kant 120, findes et eftergiveligt poseholdeorgan 130 omfattende et øvre, eftergiveligt blad

O

15

DK 155082 B

133 og et nedre modholdselement 135, mellem hvilke mundingsområdet af den pågældende pose fastholdes. Et øvre posespændeelement 145 er kombineret med en kilde 113 for infrarød stråling og et nedre posespændeelement 146 er 5 knyttet til sin kilde 114 for infrarød stråling.

En modstandstråd 148, som bæres af modholdselementet 135 i poseholdeorganet 130, kan tilføres en elektrisk impuls for at bryde den udspilede posehals, når der kræves sammenfald af posehalsen.

10 Fig. 7 viser enkeltheder af det eftergivelige posehoIdeorgan 130 ved den højre ende af kammeret.

De øvre og nedre infrarøde strålingskilder hhv.

113 og 114 bæres hver af sit par svingelige holdeplader, af hvilke en plade 136 i hver sæt er synlig i fig. 7.

15 Holdepladerne såsom 136 er monteret ved modstående ender af de tilsvarende Øvre og nedre posespændeelementer 145 og 146.

Den drivmekanisme, med hvilken de øvre og nedre posespændeelementer 145 og 146 bevæger sig i retning mod 20 hinanden og får holdepladerne 136 til at svinge for at svinge hver af de infrarøde strålingskilder 113 og 114 i retning mod højre bort fra funktionslinien for de mod hinanden bevægede spændeelementer 145 og 146, er i enkeltheder beskrevet i beskrivelsen til britisk patentansøgning 25 nr. 8.108.436.

I forbindelse med den foreliggende opfindelse er det tilstrækkeligt at anføre, at når de øvre og nedre posespændeelementer 145 og 146 drives sammen, bevæges de infrarøde strålingskilder 113, 114 til side, efter forud at have 30 opvarmet det udspilede posehalsområde, der er anbragt imellem dem (og holdt fri fra berøring med strålekilderne ved hjælp af hver sin trådskærm 137 og 138). De øvre og nedre posespændeelementer 145, 146 kommer derpå i berøring med hinanden, hvorpå det nedre posespændelement 146 trykkes 35 ned på grund af, at det bæres elastisk af holdepladeenhe- den, således at en afskæringskniv 139 blottes og er i stand til at afskære overskydende plastmateriale fra den forseglede hals.

O

16

DK 155082 B

Den fundamentale forskel mellem den i fig. 6 og 7 viste udførelsesform for apparatet og den i fig. 1 til 4 viste er, at mens posehalsen i det i fig. 1 til 4 viste apparat understøttes mellem bølgende holdeele-5 menter, der er udformet således, at de hele tiden tillader begrænset udsugning af luft gennem posehalsen, er posehalsen i den i fig. 6 og 7 viste udførelsesform efter-giveligt fastspændt således, at den opnår en tidligere udspilingsvirkning derved, at ingen luft undslipper, før 10 trykforskellen mellem det indre og ydre af posen 104 har nået en værdi, ved hvilken bladet 113 giver efter for at tillade undslipning. Dette tilvejebringer en styret ud-spilingsvirkning af posehalsen. Under denne fase medvirker et antal fjederbelastede stifter 140, som er anbragt 15 langs posemundingsområdet, til at fastholde posen imod utilsigtet flytning i retning mod midten af kammeret på en sådan måde, at den elastiske holdevirkning på posemundingen går tabt.

Funktionsrækkefølgen er ved denne udførelsesform 20 en sådan, at under den indledende evakuering af luft fra kammeret er det eftergivelige poseholdeorgan 130 virksomt til at bevirke udspiling af posen indtil en trykforskelsværdi, udover hvilken der tillades udluftning mellem det indre og ydre af posen gennem posemundingen ved eftergi-25 velse af bladet 133. Mens posen er således udspilet, virker blæserrotorerne 106 og 107 og deres tilsvarende varmeelementer 110 og 111 til at cirkulere varm luft gennem det indre af kammeret og til at bevirke gennemgående varmeover-føring til foliematerialet, som udgør poserne 104.

30 Efter tilstrækkelig tid til passende udsætning af det udspilede posemateriale for den tvunge konventionsopvarmning tilsluttes modstandstråden 148, og eftersom den berører posehalsen ved periodisk adskilte punkter tværs over mundingen af posen, bryder den posemundingen for at 35 tillade restluften, som tidligere blev tilbageholdt i posen af det elastiske blad 133, at undslippe til det indre af kammeret.

O

17

DK 155082 B

Evakueringen af kammeret fortsætter derpå, indtil vakuumniveauet i kammeret når det ønskede niveau (enten højt vakuum eller lavt vakuum efter omstændighederne), og de infrarøde strålingskilder 113, 114 tændes derpå for 5 at bestråle posehalsen med strålevarme for at meddele en højere, lokal temperatur i posehalsområdet, som er tilstrækkelig til at få posehalsområdet til at smelte sammen ved berøring.

Denne berøring opnås ved påfølgende sammenføring 10 af det øvre og nedre posespændeelement 145 og 146 med den samtidige, kurvedrevne bevægelse til siden af strålekilderne 113 og 114 og deres tilsvarende trådskærme 137 og 138, således at posematerialet trykkes til berøring med sig selv mellem posespændeelementerne 145 og 146 og bliver 15 forseglet. Trykgenetableringen i kammeret trykker derpå folieområderne mellem produktet 121 og den zone, der nu fastholdes mellem posespændeelementerne 145 og 146 sammen, og der opnås en udglatning af posematerialet ved forseglingen.

20 Den ovennævnte tilbagetrækning af det nedre pose spændeelement 146 for at blotte afskæringskniven 139 sikrer, at når posehalsen er fastspændt mellem elementerne 145 og 146, adskilles det overflademateriale, som stadig fastholdes af de elastisk nedtrykkede stifter 140, fra 25 resten af forseglingen, for at efterlade en glat afskåret forsegling ved den nu lukkede posehals.

Som anført i forbindelse med den i fig. 1-4 viste udførelsesform, er det ikke væsentligt for forseglingen at fastspænde posehalsen 104 mellem overfor hin-30 anden liggende fastspændingsstænger såsom 145 og 146.

I stedet kan der udføres en samling af den opvarmede posehals for derved at bringe posehalsen til en udformning, i hvilken den ligner en med en clips lukket posehals, men opvarmningen af posehalsmaterialet som følge af virkningen 35 af den infrarøde stråling vil sikre, at denne sammenholdte udformning smelter sammen i form af en tæt emballageforsegling selv uden anvendelse af en clips.

18

DK 155082 B

O

Ydermere kan det i fig. 6 og 7 viste apparat også anvendes enten med et varmekrympende (dvs. orienteret) foliemateriale eller et selvsvejsende foliemateriale.

I de foran beskrevne udførelsesformer er der også 5 henvist til fremgangsmåden som evakuering af luft fra det indre af kammeret og fra det indre af emballagen. Det vil naturligvis forstås/ at der om ønsket kan anvendes en anden gas. I alle tilfælde kan nogle produkter afgive gas, såsom carbondioxid, som udsuges under evakueringen,'eller produk-10 tet kan skylles med en indifferent gas, selv om luft er den overvejende gaskomponent indeni kammeret og/eller posen.

Gennem hele beskrivelsen af de foretrukne udførelsesformer for fremgangsmåden er brugen af luftcirkulerende blæsere til forøgelse af konvektionsvarmeoverføring 15 blevet beskrevet. Det er imidlertid naturligvis muligt at påføre varmen til emballeringsfilmen ved konvektion uden anvendelse af tvungen blæsereirkulation eller ved en anden mekanisme med eller uden nogen form for luftcirkulation, såsom cirkulationsfrembringelse ved blæserne. Fremgangsmåden 20 ifølge den foreliggende opfindelse angår diskontinuiteten i evakueringstrinnet, og den særlige mekanisme, hvormed der meddeles varme til emballeringsfolien, kan derfor varieres uden at afvige fra den i efterfølgende krav angivne ramme for opfindelsen.

25 30 35

Claims (31)

1. Fremgangsmåde til dannelse af en vakuumforseglet emballage omfattende en bøjelig folie, som dækker mindst 5 én produktgenstand, hvilken fremgangsmåde omfatter, at emballagen underkastes et reducerende tryk for at opnå et mellemliggende tryk, ved hvilket der forekommer udspiling af den bøjelige folie bort fra overfladen af nævnte mindst ene produktgenstand, at den udspilede, bøjelige folie opvarmes, 10 at den bøjelige folie får lov til at falde sammen på overfladen af nævnte mindst ene produktgenstand, og at emballagen forsegles, før trykket omkring emballagen sluttelig forøges, kendetegnet ved, at emballagen (4, 21, 104, 121) er uforseglet under udspilingen og holdes i den 15 udspilede tilstand under opvarmning ved midlertidigt at formindske hastigheden af trykreduktionen eller helt afbryde , trykreduktionen omkring emballagen, når den bøjelige folie befinder sig i den udspilede tilstand.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-20 net ved, at opvarmningen af emballagen udføres ved ledning af varme til den bøjelige folie (4, 104) fra en gas, der omgiver emballagen ved eller under nævnte mellemliggende tryk.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendeteg-25 net ved, at opvarmningen af den bøjelige folie (4, 104) udføres ved cirkulation af gas omkring emballagen, mens denne gas befinder sig ved eller under nævnte mellemliggende tryk.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendeteg-30 net ved, at cirkulationen af gas for at meddele varme til det bøjelige foliemateriale fortsætter gennem nævnte trin, hvor den bøjelige folie får lov til at falde sammen på overfladen af nævnte mindst ene produktgenstand. 35 0 DK 155082 B

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, kendetegnet ved, at opvarmning af den bøjelige folie opnås ved stråling af varme til emballagen.

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående 5 krav, kendetegnet ved, at når først udspilingen er blevet opnået, indstilles trykreduktionen midlertidig fuldstændigt i hvert flad under en indledende del af påføringen af varme på den bøjelige folie.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-4, 10 kendetegnet ved, at når først udspilingen er blevet opnået, nedsættes trykreduktionshastigheden, og evakueringen skrider langsommere frem.

8. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at emballagen underkastes 15 reducerende lufttryk i et vakuumkammer (2, 3), og at luften, som indledes i dette kammer i trykgenetableringsfasen, er forvarmet.

9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den bøjelige folie 20 foreligger i form af en pose (4, 104) af plastmateriale, som forsegles i et kammer ved at blive lukket med clips eller varmeforseglet.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at posen forsegles ved varmeforsegling og er 25 anbragt i et kammer med posehalsen fastspændt ved adskilte intervaller langs en linie for at indsnævre posehalsen i et omfang, der er tilstrækkeligt til at fremkalde udspiling, efterhånden som reduktionen af tryk omkring emballagen resulterer i en langsommere udsugning af gas fra det indre 30 af posen (4, 104) gennem den indsnævrede hals.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at posen (104) forsegles ved bestråling af over for hinanden liggende foliepartier af posehalsen indeni kammeret (102, 103) med infrarød stråling, og at de opvarmede halsfoliepartier af posen (104) bringes i kontakt med hinanden for at smelte sammen ved berøring. 35 DK 155082 B O

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendetegnet ved, at posen (104) fastholdes med sin hals indsnævret for at forsinke undslipning af gas fra det indre af posen og underkaste den en udspilingsvirkning, 5 og at den infrarøde stråling udsendes fra kilder (113, 114), der er anbragt tæt ved halsen af posen (104) for at opvarme den af den forsinkede undslipning af gassen fra det indre af posen udspilede hals, hvorefter gassen får lov til at undslippe fra posen, og halspartierne brin- 10 ges i kontakt med hinanden for at forsegles ved berøring.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at undslipningen af gas fra posen (104) opnås ved eftergiveligt at fastholde posehalsen for at begrænse undslipning af gas, indtil trykforskellen mellem det indre 15 og ydre af posen når en værdi, ved hvilken posehalsfastholdelsesorganerne (130) giver efter for at tillade undslipning gennem posemundingen.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 12 eller 13, kendetegnet ved, at posehalsen brydes for at tillade 20. det væsentlige uhindret undslipning af gas fra posens indre.

15. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den bøjelige folie er en varmekrympelig folie.

16. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den varmekrympelige folie er et laminat af et ethylenvinylacetat, polyvinyli-denchlorid og bestrålet ethylenvinylacetat.

17. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-14, 30 kendetegnet ved, at den bøjelige folie er en selvsvejsende folie, som blødgøres ved den nævnte påføring af varme derpå i en udspilet tilstand og svejser til sig selv ved sammenfald på nævnte mindst ene produktgenstand. 35 O DK 155082 B

18. Fremgangsmåde ifølge krav 17, kendetegnet ved, at den selvsvejsende folie er et laminat af nylon og ethylenvinylacetat.

19. Apparat til dannelse af en emballage og om-5 fattende et vakuumkammer, der er indrettet til at kunne åbnes for at tillade indføring af en emballage deri og for at tillade afgivelse af en emballage derfra, organer der er indrettet til at kunne evakuere kammeret, organer, der er indrettet til at understøtte en emballage i det 10 lukkede kammer, organer, der er indrettet til at påføre varme på overfladen af emballagen, og organer, der er indrettet til at forsegle emballagen, kendetegnet ved organer, der er indrettet til at fastholde emballagen i det lukkede kammer i en sådan tilstand, at evakueringen 15 af kammeret (2, 3, 102, 103) evakuerer det indre af emballagen (4, 21,· 104, 121) ved en langsommere hastighed end evakueringshastigheden for kammeret, og ved programmeringsorganer, der er indrettet til at dæmpe eller afbryde evakueringen af kammeret (2, 3, 102, 103), når trykket i kam-20 meret allerede er blevet reduceret til et mellemliggende tryk lavere end udgangstrykket, og derpå genoptage evakueringen af kammeret med den tidligere hastighed, og ved, at organerne, der er indrettet til at påføre varme på overfladen af emballagen, er programmeret til at fungere i 25 hvert fald mens kammeret befinder sig ved eller under nævnte mellemliggende trykværdi.

20. Apparat ifølge krav 19, kendetegnet ved, at organerne, der er indrettet til at påføre varme, omfatter organer (9, 106, 107), der er indrettet til at 30 cirkulere gas indeni kammeret, og opvarmningsorganer (16, 110, 111) til opvarmning af den cirkulerede gas.

21. Apparat ifølge krav 20, kendetegnet ved, at gasopvarmningsorganerne (16, 110, 111) er anbragt på en sådan måde, at gassen, der cirkuleres af cirkulerings-35 organerne (9, 106, 107) passerer over opvarmningsorganerne. DK 155082 B O

22. Apparat ifølge krav 20 eller 21, k ende-tegnet ved, at det omfatter en temperaturføler, der er indrettet til at reagere på temperaturen af den resterende gas i vakuumkammeret med henblik på at vedligeholde 5 gastemperaturen ved en forhøjet værdi.

23. Apparat ifølge ethvert af kravene 19 til 22, kendetegnet ved, at det omfatter en tidsstyring til styring af kammerevakueringsorganerne med henblik på at dæmpe eller stoppe evakueringsorganerne efter et 10 forud fastlagt tidsrum og genoptage evakueringen ved en stor hastighed efter et yderligere, forud fastlagt tidsrum.

24. Apparat ifølge ethvert af kravene 19 til 23, kendetegnet ved, at det omfatter en føler til 15 påvisning af udspiling af emballagen.

25. Apparat ifølge ethvert af kravene 19 til 24, kendetegnet ved, at organerne til fastholdelse af emballagen i kammeret omfatter et par bølgende fastspændingsstænger (23), der er indrettet til at fastspænde 20 mundingen af emballagen ved adskilte intervaller for at indsnævre mundingen.

26. Apparat ifølge ethvert af kravene 19 til 24, kendetegnet ved, at halsindsnævringsorganerne omfatter et par parallelle holdestænger (133, 135) anbragt 25. kammeret, idet mindst én af disse holdestænger (133) er eftergivelig i sin fastspændingsfunktion på en sådan måde, at den tillader undslipning af gas fra det indre af emballagen i tilfælde af opbygning af stor trykforskel over posens foliemateriale.

27. Apparat ifølge krav 26, kendetegnet ved, at organerne til forsegling af emballagen omfatter infrarøde strålingskilder (113, 114) i umiddelbar nærhed af holdestængerne til bestråling af halsen af en pose, hvis munding er fastholdt af holdestængerne (133, 135). 35 DK 155082 B O

28. Apparat ifølge krav 27, kendetegnet ved, at organerne til forsegling af emballagen omfatter kæber (145, 146), der er indrettet til at bevæge sig i retning imod og bort fra hinanden langs en virkningsbane, 5 og at de infrarøde strålingsudsendende kilder er båndlamper (113, 114), der er monteret til bevægelse mellem en funktionsstilling, i hvilken de er anbragt langs nævnte bevægelsesbane mellem adskilte stillinger af spændekæber-ne (145, 146), og en inaktiv stilling, i hvilken de er 10 fri af virkningsbanen for at tillade spændekæberne (145, 146. at lukke sammen.

29. Apparat ifølge krav 28, kendetegnet ved, at det yderligere omfatter skærme (138), der er knyttet til båndlamperne (113, 114) med henblik på at forhindre 15 fysisk kontakt af båndlamperne med det udspilede posehalsmateriale under opvarmning.

30. Apparat ifølge ethvert af kravene 26 til 29, kendetegnet ved organer (139), der er indrettet til at adskille overskydende posehalsmateriale fra embal- 20 lagen efter funktionen af de infrarød stråling udsendende organer.

31. Emballage, kendetegnet ved, at den er dannet i et apparat ifølge ethvert af kravene 19 til 30. 25 30 35