DK158886B - Fremgangsmaade og apparat til vakuumkrympeemballering af et produkt. - Google Patents

Description

i

DK 158886B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til vakuumkrympeemballering af et produkt omfattende anbringelse af produktet i en fleksibel, varmekrympelig beholder med gas omkring produktet, fjernelse af gassen fra det indre 5 af den fleksible beholder for at bringe beholderen til at falde sammen til berøring med produktet og forsegling af den fleksible beholder.

Britisk patentskrift nr. 1.561.837 omhandler et kombineret krympe- og evakueringssystem, ved hvilket en fyldt, 10 fleksibel beholder anbringes i et vakuumkammer, som derpå evakueres for at reducere resttrykket både inden i og udenfor beholderen til en værdi af størrelsesordenen 4 Torr, hvorefter emballagen forsegles, og kammeret yderligere evakueres, hvilket får beholderen, som omgiver produktet, til at udspi-15 les bort fra produktet og til at berøre konduktionsvarmepla-der, hvilket bevirker opvarmning af folien til en selvsvejsende temperatur.

Dansk patentskrift nr. 155.082 omhandler en cyklus, i hvilken udsugningen af luft fra det indre af et vakuumkam-20 mer skrider frem, mens halsen af en beholder (dannet af varmekrympeligt, selvsvejsende materiale) deri er forsnævret, så den kun tillader begrænset fjernelse af luft fra det indre af emballagen og derved får beholdermaterialet til at udspiles bort fra produktet, og denne udspiling fastholdes 25 derpå under en beholderopvarmningsfase, mens den resterende luft i kammeret cirkuleres ved hjælp af en ventilator og varmelegemer inden i kammeret. Specielt anvendt til friskt, rødt kød har disse kendte fremgangsmåder den ulempe, at trykreduktionen inden i beholderen under de tidlige stadier 30 uddriver fugtighed fra produktets overfladeområder som damp, og når posen udspiles bort fra overfladen af produktet, antager indersiden af beholderen følgelig et dugget udseende, som ikke går tabt, når beholderen falder sammen på produktet.

Det er et formål for den foreliggende opfindelse at 35 tilvejebringe en emballeringsfremgangsmåde, som muliggør eliminering af risikoen for indesluttet gas i emballagen og

DK 158886B

2 forbedring af udseendet af den færdige emballage.

Dette opnås med en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art ved, at før gassen fjernes fra det indre af beholderen, tilføres der varme til den fleksible beholder i 5 et vakuumkammer, før der tilvejebringes vakuum i kammeret, mens mundingen af den fleksible beholder holdes i tilstrækkelig grad sammenklemt^for at modvirke undslipning af gas under opvarmningstrinnet, hvorefter gassen frigives fra det indre af beholderen ved opskæring af beholderen langs dens 10 sammenklemte munding for at tillade uhindret undslipning af gas, og den opskårne beholder derpå forsegles til den side for snitområdet, der er nærmest produktet.

På denne måde fjernes den indesluttede gas og den eventuelt deri indeholdte fugtighed fra beholderen efter 15 opvarmning under krympning af denne, men før beholderen forsegles, således at man undgår de førnævnte ulemper.

Gassen omkring produktet vil normalt være atmosfærisk luft, men en hvilken som helst egnet gas kan om ønsket anvendes.

20 Foretrukne udførelsesformer for og foranstaltninger i forbindelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen er angivet i kravene 2 til 5.

Opfindelsen angår tillige et apparat til vakuumkrympe-emballering af et produkt ved udøvelse af fremgangsmåden og 25 omfattende et vakuumkammer, et organ til at evakuere kammeret, en understøtning for en fyldt, fleksibel, varmekrympelig pose i kammeret, organer til cirkulation af varm luft i det indre af kammeret og organer til forsegling af en pose i kammeret, hvilket apparat er ejendommeligt ved poselukke-30 og åbningsorganer i kammeret omfattende elementer til at holde posen lukket under funktionen af de varmluftcirkuleren-de organer og et organ til perforering af posen til den side for lukkeorganerne, som er nærmest poseunderstøtningen i kammeret, og programmeringsorganer til at sætte organerne 35 til cirkulation af varmluft i funktion før evakuering af kammeret og til styring af organerne til lukning af posen

DK 158886B

3 for at holde posen lukket under luftcirkulationsorganernes funktion og til åbning af posen, før organet til evakuering af kammeret arbejder, samt til at sætte organerne til forsegling af posen i funktion, efter at lukke- og åbenorganerne 5 har fungeret, idet forseglingsorganerne omfatter strålevarmekilder til tilførsel af strålevarme til den fleksible poses halsområde.

Foretrukne udførelsesformer for og træk hos apparatet ifølge opfindelsen er angivet i kravene 7 til 9.

10 Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser skematisk et apparat til dannelse af en krympet, vakuumforseglet emballage omfattende en omslutning af varmekrympelig folie, der omgiver et vareprodukt, 15 fig. 2A en detalje af de i fig. 1 viste, omslutnings holdende organer, fig. 2B set fra siden de i fig. 2A viste omslutningsholdende organer, fig. 3 den nedre kammerdel set ovenfra, og 20 fig. 4 et diagram, der viser reduktionen af restluft tryk som funktion af tiden.

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

25 I dette tilfælde indføres to emballager i kammeret 1 som fyldte men udforseglede beholdere, i dette tilfælde varmekrympelige poser 4. Hævning af kammerdækslet 3 tillader, at hver pose 4 bliver placeret på et understøtningsgitter 5, hvor emballagen anbringes fri af sidevæggene i kammeret 30 1, og krympningen kan derefter udføres.

Det i fig. 1 viste apparat omfatter yderligere et temperaturaffølende termoelement 6, som tilvejebringer en indikation af lufttemperaturen inden i kammeret, da denne naturligvis vil være en vigtig faktor ved krympningen af 35 emballagen. Temperaturføleren kan være del af et styrekredsløb til styring af temperaturen af luften i kammeret 1.

DK 158886B

4

Kammeret omfatter ligeledes en trykføler 7 til bestemmelse af restgastrykket i kammeret, idet dette tryk om ønsket kan anvendes til styring af evakueringscyklen.

Kammeret 1 omfatter yderligere opvarmningsorganer i 5 form af to cirkulære arrangementer af elektriske modstandsvarmelegemer 16 koncentrisk anbragt omkring hver sin ventilatorrotor 9 i den nedre del 2 af kammeret til cirkulation af varm luft inden i det indre af kammeret 1 med henblik på at varmekrympe hver af poserne 4 for at få den til at berøre 10 vareproduktet 21 deri intimt og derved tilvejebringe et tiltallende udseende og en effektiv, hulrumsfri berøring mellem posen 4 og produktet. Yderligere varmelegemer kan om ønsket være tilvejebragt.

Under bunddelen af kammeret findes en vakuumpumpe 15 10, som er nødvendig for at være i stand til at reducere trykket af den gas, der forbliver i vakuumkammeret 1, til størrelsesordenen 5 Torr eller mindre for de formål, som skal beskrives i det følgende.

De forskellige elektriske modstandsvarmelegemer 16 20 omkring ventilatorene er placeret således, at luftstrømmen, der forlader ventilatorerne og skal passere over emballagen i kammeret, ligeledes opvarmes af varmelegemerne 16. Termo-føleren 6 overvåger temperaturen af kammerets opvarmningsorganer med henblik på at holde dets temperatur på den værdi, 25 der kræves til krympning af posematerialet.

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

30 Kammeret i fig. 1 er udformet til at sikre, at luft strømmen, når ventilatorerne 9 er i funktion, vil foregå i en recirkulerende bane, som fører luften direkte over de forskellige varmelegemer 16, derpå over overfladen af de fyldte poser 4 og derpå tilbage til ventilatortilgangen.

35 Fig. 2A og 2B viser de eftergivende poseholdeorganer 30 og posehalseopvarmningsenhederne 13 og 14, som er anvendt

DK 158886B

5 i den i fig. 1 viste udførelsesform for opfindelsen.

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

10 En elastisk poseholdende klinge 33 af et passende gummilignende materiale bæres af det øvre understøtningselement 31 og er fastgjort dertil med et sæt skruer 34. Langs den nedre kant berører den elastiske klinge 33 et kontraelement 35, som bæres af det nedre understøtningselement 32.

15 Kontraelementet kan alternativt være en klinge i lighed med klingen 33. Efter at halsen af en plastpose er anbragt på kontraelementet 35, mens kammerdækslet 3 befandt sig i den hævede stilling, får sænkning af kammerdækslet 3 for at bringe det øvre og nedre understøtningselement 31 og 32 til 20 den i fig. 2A viste stilling automatisk posehalsen til at blive fastholdt på kontraelementet 35, således at en eventuelt opbygget 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 25 kontraelementet 35 modvirkes af fjederbelastede trykstempler, af hvilke et (36) er vist i fig. 2A, og som trykker posehalsen fast mod kontraelement 35.

Hældningsvinklen af den eftergivelige klinge 33 er en sådan, at luft under en tilstrækkelig trykforskel er i 30 stand til at undslippe fra det indre af posen i hvert fald i mundingsområderne mellem på hinanden følgende trykstempler 36.

Forsegling af posehalsen på en sådan måde, at der fremkommer et minimum af luftstrøm inden i posen omkring 35 halsen, opnås ved hjælp af øvre og nedre varmekilder hhv.

37 og 38 i form af strimmellamper, som udstråler infrarød 6

DK 158886 B

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 med den 5 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, polyvinylidenchlorid 10 og bestrålet ehylenvinylacetat.

En kortvarig udsættelse af posehalsområdet for bestråling af varmeudsenderne 37 og 38 vil være tilstrækkelig til at opvarme posematerialet til dets blødgøringspunkt, således at lagene af posemateriale, når de trykkes sammen, vil for-15 segles 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, der er svingeligt ophængt på stifter 41a og 42a. Hver holde-20 plade 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 spændestang 46 omfatter en hoveddel med et elastisk forspændt kæbeelement 46a, 25 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.

Holdeorganerne 30 omfatter ydermere en faconneret tråd 48, som bæres af kontraelementet 35, og som i den i 30 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 før forsegling. Tråden 48 kan for eksempel have savtandsfacon eller en sinus-35 formet, bølget facon.

Når den øvre spændestang bevæger sig nedad, glider

DK 158886B

7 dens kurvestifter 43 ned i slidserne 41b og får de øvre, svingelige holderelementer 41 til at svinge i retning mod uret for at svinge varmekilden 37 og dens trådskærm 39 mod højre bort fra banen for den nedadgående bevægelse af den 5 øvre spændestang 45.

Når den nedre spændestang 46 bevæger sig opad, samvirker på lignende måde dens kurvestifter 44 med slidsene 42b i de nedre holdere 32 til at svinge disse holdere tilside og bevæge den nedre varmekilde 38 og dens trådskæra bort 10 fra bevægelsesbanen for den opadgående spændestang 46. Dette tillader, at foliematerialet fastspændes mellem de to spændestænger 45 og 46. Samtidig blottes en kniv 47, som bæres af hoveddelen af den nedre spændestang 46, over den eftergive-lige kæbe 46a på grund af, at trykfjedrene 46b giver efter, 15 og kniven er så i stand til at afskære det overskydende posemateriale fra halsen under forseglingen.

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 20 45 i to adskilte dele understøttet af en central lejedel 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 25 ledforbundne med hver sin dobbelte vægtarasenhed 52, 52', af hvilke den ene, 52, kan ses i fig. 2A.

Den venstre vægtara 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 30 svingstift 55 ved det tredie hjørne, som ledforbinder den med den ene ende af en sekundær drivstang 56.

Den anden ende af den sekudære drivstang 56 er ledforbundet ved 57 til et tilsvarende hjørne af den højre dobbelte vægtarasenhed 52', der ligeledes har svingstifter 531 og 35 54', som svarer til de ovenfor beskrevne stifter 53 og 54.

En primær drivstang 58 er forbundet mellem en stempel-

DK 158886B

8 stang 59 i en cylinderenhed 60 og en yderligere ledforbindelsesstift 61 på den højre dobbelte vægtarmsenhed 52'. Fremføring og tilbagetænkning af stempelstangen 59 bevirker hhv. bevægelse mod og med uret af vægtarmsenhederne 52, 52' og 5 følgelig hævende og sænkende bevægelse af spændestangen 45.

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

Som ligeledes vist i fig. 2B har den øvre spændestang 10 45 påskruet et beskyttelseselement 62 med det formål at af grænse en spalte, ind i hvilken kniven 47 kan trænge, 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 beskri-15 ves senere.

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

En fyldt men uforseglet pose 4 af varmekrympelig em-20 ballagefolie anbringes i vakuumkammeret 1, og kammerdækslet 3 drives nedad for at lukke kammeret og tillade tætning af kammeret ved dets rand 20.

En form for en varmekrympelig (dvs. orienteret) folie anvendt til posen 4 kan være et trelagslaminat af ethylenvi-25 nylacetat, polyvinylidenchlorid og bestrålet ethylenvinylace-tat som omhandlet i USA-patentskrift nr. 3.741.253 og som solgt af firmaet W.R. Grace under varemærket "Barrier Bag"®.

Som forklaret foran bringer sænkningen af kammerdækslet 3 den elastiske klinge 33 ned imod posen for at 30 holde halsen fast på den øvre overflade af kontraelementet 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 35 væsentlig evakuering af luft fra det indre af kammeret, og den påførte varme får posematerialet til at begynde at krym- 9

DK 158886 B

pe. 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 (for eksempel en afskæring 5 af fersk 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 varmekrympning ved at trække foliematerialet tilbage ned imod overfladen af produktet.

10 Imidlertid vil posematerialet have været udspilet bort fra overfladen af produktet længe nok til at tillade tilstrækkelig varmeoverførsel til den udspilede folie, som ikke i stand til at afgive nogen varme af betydning til produktet 21, og til at have opvarmet folien til dens krympetemperatur, 15 således at en meget stor del af krympeenergien kan genvindes.

Under dette tidsrum vil varmekilderne 37 og 38 enten 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 sammen-20 smeltning.

Forsnævringen 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 trykforskel, der er opbygget i 25 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 udsp i lingsvirkningen afhænger af faktorer, der er fælles for en bestemt portion produkter 30 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 tidsstyre processen således, at evakueringen begynder 35 til samme tidspunkt for alle produkter i en portion og tidsstyres af en passende tidsstyring. Hvilke som helst andre 10

DK 158886 B

styreorganer kan om ønsket anvendes.

Fordi posen under varmekrympningstrinet stadig fastholdes eftergiveligt tværs over sin hals, kan yderligere undslipning af luft ske gennem halsen fra det indre af posen 5 i det usandsynlige tilfælde, at der forekommer en overdreven trykforskel over posematerialet, mens resten af posen krymper tilbage på overfladen af vareproduktet 21, så der tilvejebringes en i det væsentlige rynkefri overflade, som dækker produktet 21, og ikke desto mindre lader posenakken være i 10 stand til forsegling, når spændestængerne 45 og 46 lukker sammen til berøring med hinanden.

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 15 for at frigive den deri indesluttede luft.

Evakueringen af kammeratmos færen (og af den nu gennembrudte pose 4) skrider frem, indtil det ønskede vakuumniveau er opnået. Ved eller lidt før slutningen af evakueringsfasen kan lamperne 37, 38 tilføres strøm til deres maksimalydelse 20 for at udsende strålevarme ved den ønskede bølgelængde til optimal varmeabsorption i foliematerialet og derved opvarme den gennembrudte posehals til smeltetemperaturen.

Cylindrene 60 aktiveres derpå for at bringe det øvre og nedre spændeelement 45 og 46 sammen og samtidig svinge 25 varmekilderne 37 og 38 og deres tilknyttede trådskærme 39 og 40 væk.

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 30 for at adskille det overskydende materiale derfra. Spænde-elementerne 45 og 46 sikrer fastholdelse af halsen langs kniven 47 for at bevirke forsegling. Gennem hele denne operation vil posen stadig være fastspændt mellem den efeter-givelige klinge 33 og kontraelement 35, således at posen 35 stadig vil være sikkert placeret i holdeorganerne 30.

Tilbagetrækningen af den øvre og nedre spændestang

DK 158886B

11 45 og 46 vil bringe varmekilderne 37 og 38 og deres respektive trådskærme 39 og 40 tilbage til den i fig. 2A viste stilling. Evakueringen af kammeret finder sted efter denne tilbagetrækning af spændestængerne 45, 46, således at der 5 kan finde uhindret undslipning af eventuelt 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 opnås en 10 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 kniven 47, fastholdes stadig mellem den elastiske klinge 33 15 og kontraelementet 35 og kan fjernes under eller efter fjernelse af emballagen fra det åbnede kammer.

Den foran beskrevne fremgangsmåde er især hensigtsmæssig til anvendelse overfor fugtige produkter såsom fersk rødt kød i varmekrympelige poser, fordi trykforøgelsen på 20 overfladen af kødet under poseudspilingen virker til at holde på fugtigheden i produktet og modvirker dugdannelse 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 pose-25 materialet hurtigt at komme i berøring med produktet, før der forekommer nogen sådan dugdannelse. Følgelig 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 30 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 opfind-35 else er ydermere meget forbedret i forhold til kendte krympede emballager, hvor der er anvendt et vandkrympebad med hen- 12

DK 158886 B

blik på afbøde varmebortledningseffekterne hos det forholdsvis kolde produkt med stor varmefylde, fordi krympning af folien i berøring med luft muliggør en større genvindingsgrad af krympeenergien og følgelig en større forøgelse af 5 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 pose på grund af den forøgede tykkelse mere modstandsdygtigt overfor mishandling.

10 Fordi den luftlomme, der er indespærret i posen under forvarmningskrympefasen, modsætter sig sammenfald af posen og udskyder berøring mellem posen og det kolde produkt, er denne tykkelsesforøgelsesvirkning endnu mere bemærkelseværdig, og dette er ligeledes posens rynkefri udseende, hvilket 15 igen afhænger af omfanget af genvinding af latent krympeener-gi i foliematerialet.

Fordi krympningen fremkaldes af luftstrømme, der bevæger sig omkring hele produktet, vil krympningen af posen ydermere blive ensartet omkring produktet, og dette vil 20 eliminere risiko for indeslutning af luftlommer bagved produktets "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 krym-25 pende pose forårsaget af, at krympningen begynder før nogen trykreduktion, og endog bevirker en lille trykforøgelse, som det fremgår af fig. 4, at der kræves mindre krympevarme, fordi den tørre luft på posens inderside absorberer mindre varme end fugtighedsladet luft ville.

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

13

DK 158886 B

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 forsnævrende fastspænding uden behov for omhyggelig anbringelse ved hjælp 5 af en operatør.

Andre posefastholdnings- og lukkemekanismer kan om ønsket være tilvejebragt. For eksempel kan posehalsen være samlet tæt i kammeret, når kammeret er lukket, i et omfang overensstemmende med ønsket om udspiling af posen bort fra 10 produktet under de allertidligste stadier af evakuering af kammeret, og en hæfteklamme kan så befæstes til halsen af posen, efter at evakueringen og krympningen er fuldført. Sådanne i kammeret anbragte hæfteorganer er for eksempel omhandlet i britisk patentskrift nr. 1.353.157.

15 Produktet understøttes på ruller, som danner det luftgennemtrængelige gitter 5 til understøtning af varen, men som ikke desto mindre tillader den varme krympeluftcirku-lation at passere lige omkring overfladen af varen.

Ved en hvilken som helst sædvanlig krympefremgangsmå-20 de, hvor krympningen foregår efter forseglingen, er genvindingsgraden af den til rådighed stående krympning (dvs. det omfang, i hvilket folien er i stand til at vende tilbage til sin oprindelige tilstand før den orienterende strækning) begrænset ved temperaturfaldet af folien, når den berører 25 produktet. Ved at sikre at opvarmningstrinet ved den foreliggende opfindelse finder sted, mens den varmekrympelige folie befinder sig i en udspilet tilstand, og mens lufttrykket inden i kammeret i det væsentlige befinder sig ved atmosfæretryk under den varmekrympende luftcirkulation, er det muligt 30 at genvinde meget mere af den til rådighed stående krympning i folien under en kun meget kortvarig opvarmningsfase.

Ved den foretrukne udførelsesform er der henvist til fremgangsmåden som omfattende evakuering af luft fra det indre af kammeret og luft fra det indre af emballagen. Det 35 vil naturligvis forstås, at en anden gas om ønsket kan anvendes. I hvert fald kan nogle produkter afgive gas såsom car- 14

DK 158886 B

bondioxid, som må udsuges under evakueringstrinet, eller produktet kan skylles med en indifferent gas, selv om luft er den hovedsagelige gaskomponent inden i kammeret og/eller posen.

5 Gennem hele beskrivelsen af den foretrukne udførelses form for fremgangsmåden er anvendelsen af luftcirkulerende ventilatorer 9 til fremme af den konvektive varmeoverførsel beskrevet. Imidlertid er det naturligvis muligt at påføre varmen på emballeringsfolien uden brug af ventilatorfremmet 10 cirkulation eller ved en anden mekanisme, for eksempel ved varmestråling med eller uden en eller anden form for luftcirkulation såsom cirkulationsforøgelse med ventilatorene 9. Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse angår det hidtil ukendte trin at påføre krympningsvarme før nogen 15 væsentlig evakuering af kammeret, og den særlige mekanisme, hvormed der meddeles exnballagefolien varme, kan derfor ændres uden at afvige fra rammen for opfindelsen som defineret ved kravene.

Om ønsket kan kammeret have varmeenhederne 13 og 14 20 og de eftergivelige holdeorganer 30 ved kun den ene ende eller langs den ene eller begge sider eller ved begge ender og den ene side med henblik på at tillade operatøren at variere anbringelsen af posen eller poserne 4, som skal forsegles. Anbringelse af varmeenhederne 13, 14 og de efter-25 givelige holdeorganer langs en side af kammeret muliggør, at et antal korte poser kan anbringes side om side på langs af kammeret.

Uspilingsvirkningen under opvarmningstrinet sikrer, at omslutningens plastmateriale hurtigt frigøres fra det 30 forholdsvis kolde produkt 21 deri og derfor langt lettere er i stand til at undergå krympningen, fordi varmen, der overføres til posematerialet fra den varme luftstrøm, ikke umiddelbart overføres til produktet 21 ved ledning.

Påføringen af krympevarme varer et kort tidsrum, for 35 eksempel fra 2 til 8 sekunder, fortrinsvis fra 3 til 4 sekunder, og selve evakueringen påbegyndes derpå straks, når det 15

DK 158886 B

udspilede område er vendt tilbage til berøring med produktet 21 ved foliens krympevirkning og/eller udligning af tryk inden i og omkring posen.

Evakuering af kammeret fortsætter derpå ved funktion 5 af pumpen 10, indtil resttrykket i vakuumkammeret 1 er faldet til en slutværdi på for eksempel 5% resterende luftmasse.

Ved den udførelsesform for fremgangsmåden, hvor gassen i kammeret undergår ventilatorfremmet cirkulation, kan ventilatorerne 9 om ønsket være i konstant funktion under denne 10 fortsatte evakuering af kammeret, så at luften, idet tætheden af den i kammeret 1 forblivende luft gradvis aftager, stadig er i stand til at udføre en vis yderligere krympning af posematerialet på den ydre kontur af produktet 21.

Efter afslutning af vakuumfasen forsegles posehalsen, 15 i dette tilfælde ved virkningen af svejsevarmeenhederne 37, 38 eller ellers ved funktion af en eller anden egnet svejseindretning såsom sædvanlige svejsestænger.

Ventilerne 22 åbnes derpå mod atmosfæren for at tillade, at kammeret 1 igen sættes under tryk. Kammerdækslet 3 20 hæves derpå for at tillade, at den fremkomne krympede og forseglede emballage fjernes fra kammeret 1.

Varmelegemerne 16 inden i kammeret tjener til at holde temperaturen af luften omkring emballagen på en værdi, der er tilstrækkelig til den nødvendige varmeveksling til 25 det udspilede posemateriale til opnåelse af krympning. Imidlertid behøver varmelegemerne 16, når der anvendes ventilatorfremmet luftcirkulation i kammeret, ikke at være i kontinuerlig drift, forudsat at temperaturen af luften i kammeret 1, til det tidspunkt posen 4 er udspilet bort fra produktet 30 21, befinder sig ved en temperatur, der er tilstrækkelig til krympning af emballagen.

Der kan kræves temperaturer på 90 til 140eC ved uspi-lingen, når der er tale om biaksialt orienteret, krympelig folie. Den nøjagtige værdi af temperaturen vil afhænge af 35 faktorer såsom arten af folien og orienteringsgraden.

En mulighed er en fuldautomatisk version af appara- 16

DK 158886 B

tet, i hvilken alle de forskellige procesparametre er styrede, og apparatet er tidsstyret til at fungere automatisk fra indføringen af en fyldt pose i kammeret til automatisk afgivelse af den forseglede emballage fra kammeret.

5 Den nøjagtige varighed af opvarmningsfasen er variabel indenfor visse grænser.

For eksempel viser fig. 4 et diagram, der gengiver trykket inden i kammeret i afhængighed af tiden. Til tidspunktet t0 lukker kammeret, og tx angiver det tidspunkt, 10 hvor evakueringen af kammeret begynder efter krympning af posen. Til tidspunktet t2 sættes strøm på den faconnerede tråd 48 for at gennembryde posehalsen, før fuldt vakuum nås til tidspunktet t3. Til tidspunktet t4 tændes lamperne 37, 38, og spændstængerne 45, 46 bringes sammen for at forsegle 15 halsen og afskære overskydende materiale. Til tidspunktet t5 sættes kammeret igen under tryk.

Den punkterede linie 101 i fig. 4 viser trykket inden i posen, og det vil af denne ses, at trykket stiger over atmosfærestarttrykværdien for linien 100, der angiver kammer-20 trykket. Det er denne trykforøgelse, der er forårsaget af krympevarme på det ydre af posen, som får posen til at udspi les.

For enhver given portion produkter bør den forsnævren-de virkning af de eftergivelige holdeorganer 30 være en 25 sådan, at den får posen til at undergå udspiling i et omfang, der er tilstrækkeligt til at sikre, at varmen, som overføres til det udspilede posemateriale ved kontakt med den varme luftstrøm, ikke umiddelbart går tabt ved ledning til det forholdsvis kolde produkt inden i posen.

30 Eftersom påføringen af varme er baseret på cirkulation af varm luft over den udspilede emballagefolie, sikrer den omstændighed, at det ydre af posen befinder sig i det væsentlige ved atmosfæretryk, at varmefylden af luften i kammeret 1 under krympningen ved dette mellemliggende tryk er så 35 stor som mulig med henblik på effektiv varmeoverførsel.

Som anført vil temperaturen af produktet, arten af 17

DK 158886 B

emballagefolien (f.eks. posen 4) og volumenet af gas, som er indeholdt i produktet, ligeldes påvirke udspilingen.

I almindelighed vil apparatet være indstilleligt for at muliggøre forskellige værdier for varigheden af varme-5 krympningstiden med henblik på at sikre, at posen altid vil have været passende udspilet og faldet tilbage til det tidspunkt, hovedevakueringstrinet begynder.

Om ønsket, f.eks. ved emballering af særlig bløde varer såsom flødeoste, kan der fremkomme en "blød" vakuum-10 pakning ved, at evakueringstinet afkortes meget kort efter genoptagelse af trykfald under den "mellemliggende" trykværdi .

Om ønsket kan der arrangeres indføring af varm luft i kammeret 1 (ved ikke viste organer), mens dækslet bevæger 15 sig ned og indtil og inklusive det øjeblik, i hvilket dækslet 3 lukker på den nedre kammerdel 2 til tætning ved randen 20. Dette vil frembyde den bedst mulige tilførsel af varm luft til det indre af kammeret 1 ved begyndelsen af varme-krympn ingen.

20 Om ønsket kan emballagen omfatte et antal vareproduk ter omsluttet i ét omslag (for eksempel i én pose 4).

Det kan være ønskeligt af modificere fremgangsmåden til brug med såkaldte selvsvejsende folier omhandlet i det førnævnte danske patentskrift nr. 155.082.

25

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til vakuumkrympeemballering af et produkt omfattende anbringelse af produktet (21) i en fleksibel, varmekrympelig beholder (4) med gas omkring produktet, 5 fjernelse af gassen fra det indre af den fleksible beholder for at bringe beholderen til at falde sammen til berøring med produktet og forsegling af den fleksible beholder, kendetegnet ved, at før gassen fjernes fra det indre af beholderen, tilføres der varme til den fleksible 10 beholder i et vakuumkammer (2,3), før der tilvejebringes vakuum i kammeret, mens mundingen af den fleksible beholder (4) holdes i tilstrækkelig grad sammenklemt for at modvirke undslipning af gas under opvarmning til at bevirke udspiling af beholderen bort fra overfladen af produktet (21) under 15 opvarmningstrinnet, hvorefter gassen frigives fra det indre af beholderen ved opskæring af beholderen langs dens sammenklemte munding for at tillade uhindret undslipning af gas, og at den opskårne beholder derpå forsegles til den side for snitområdet, der er nærmest produktet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at efter at gassen er undsluppet fra det indre af den fleksible beholder (4), tilvejebringes der vakuum i kammeret for at evakuere det indre af den fleksible beholder, før beholderen (4) varmeforsegles for at omslutte produktet 25 (21) under vakuumbetingelser.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at tilførslen af varme sker ved hjælp af tvungen konvektion af varm luft over den udvendige overflade af den fleksible beholder.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at forseglingen af den fleksible beholder sker ved tilførsel af blødgøringsvarme til halsområdet efterfulgt af lukning af det blødgjorte halsområde ved sammensmeltning.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, hvor den fleksible beholder er dannet af en varmekrym- DK 158886 B pelig plastfolie, kendetegnet ved, at tilførsel af varme til beholderen bevirker en krympning af folien, som tilvejebringer en trækspænding i beholderen omkring den indesluttede gas, således at denne spænding først udløses, 5 når gassen undslipper.

6. Apparat til vakuumkrympeemballering af et produkt ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af de foregående krav og omfattende et vakuumkammer (2,3), et organ (10) til at evakuere kammeret, en understøtning (5) for en 10 fyldt, fleksibel, varmekrympelig pose (4) i kammeret, organer (9,16) til cirkulation af varm luft i det indre af kammeret og organer (13,14,45,46) til forsegling af en pose i kammeret, kendetegnet ved poselukke- og åbningsorganer (30) i kammeret omfattende elementer (33,35) til at 15 holde mundingen af posen lukket under funktionen af de varm-luftcirkulerende organer (9,16) og et organ (48) til perforering af posen til den side for lukkeorganerne, som er nærmest poseunderstøtningen (5) i kammeret, og programmeringsorganer til at sætte organerne (9,16) til cirkulation 20 af varmluft i funktion før evakuering af kammeret (2,3) og til styring af organerne (30) til lukning af posen for at holde posen lukket under luftcirkulationsorganernes (9,16) funktion og til åbning af posen (4), før organet (10) til evakuering af kammeret arbejder, samt til at sætte organerne 25 (13,14,45,46) til forsegling af posen i funktion, efter at lukke- og åbneorganerne (30) har fungeret, idet forseglingsorganerne omfatter strålevarmekilder (13,14) til tilførsel af strålevarme til den fleksible poses (4) halsområde.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet 30 ved, at lukke- og åbningsorganerne (30) omfatter et efter- giveligt holdeelement (33) og et kontraelement (35), imod hvilket det eftergivelige holdeelement trykker halsen af posen (4), og at perforeringsorganet er et elektrisk opvarmningsorgan (48) anbragt mellem holdeelementerne (33,35) 35 og forseglingsorganerne (13,14,45,46), og som kan tilføres elektrisk strøm til perforering af den af holdeelementerne DK 158886 B fastholdte poses hals ved hjælp af varme.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at strålevarmekilderne er aflange infrarøde lamper (13.14) anbragt overfor hinanden til hver sin side for den 5 tiltænkte position for posens halsparti, at forseglingsorganerne yderligere omfatter klemmeelementer, som er parallelle, indbyrdes adskilte spændestænger (45,46) med en hvilestilling, i hvilken de aflange lamper (13,14) er anbragt mellem de to stænger (45,46), og en funktionsstilling, i 10 hvilken stængerne (45,46) lukker sammen og optager de stillinger, som de aflange lamper (13,14) indtog i spændestængernes (45,46) hvilestilling, og at den ene af spændestængerne (46) bærer et afskæringsorgan (46) til afskæring af overskydende halsmateriale fra posen.

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at de aflange lamper (13,14) bæres af bevægelige understøtninger (41), og at der er tilvejebragt organer (41,43) drevet af spændestængerne til at bevæge de aflange lamper (13.14) til side under sammenlukning af spændestængerne 20 (45,46).