FI68577C - Foerfarande och anordning foer aostadkommande av en vakuumtillsluten foerpackning - Google Patents

Description

ι 68577

Menetelmä ja laite tyhjösuljetun pakkauksen muodostamiseksi

Esillä oleva laite kohdistuu menetelmään ja laitteeseen pakkausten muodostamiseksi.

Tuotteita joustavaan muovikalvoon pakattaessa on tunnettua poistaa ilma pakkauksen sisäosasta, jotta pakatun tuotteen varastoinninkestävyys paranee ja pakkaus saa siistin ulkonäön. On myös tunnettua parantaa suljetun pakkauksen ulkonäköä käyttämällä pakkauksen päällyksenä kuumassa kutistuvaa (ts. suuntautunutta) kalvoa ja suorittamalla ilmattomalle, suljetulle pakkaukselle kutistustoimenpide, jossa muovikalvo kuumakutistetaan, niin että se joutuu läheisemmin kosketukseen sisältämänsä tuotteen kanssa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan pakkausmenetelmä ja -laite, jonka avulla pakkaukseen jääneen kaasun poisto helpottuu.

Tässä käytetty termi"kutistus" tarkoittaa pussin tilavuuden supistusta pullistumisen jälkeen, johtukoonpa tämä tilavuuden supistus kalvon lämpökutistusominaisuuksista tai kalvon lämpöpehmenemisominaisuuksista.

Keksintö koskee siis menetelmää tyhjösuljetun pakkauksen muodostamiseksi, joka käsittää joustavan, ainakin yhtä tuotetta peittävän kalvon, jolloin pakkaus saatetaan alenevan paineen alaiseksi sellaisen välipaineen saavuttamiseksi, jossa joustavan kalvon pullistuminen pois mainitun ainakin yhden tuotteen pinnalta tapahtuu, pullistunut joustava kalvo kuumennetaan, joustavan kalvon annetaan laskeutua takaisin tuotteen pinnalle ja pakkaus suljetaan, ennenkuin painetta lopuksi nostetaan pakkauksen ympärillä. Menetelmä on tunnettu siitä että pakkaus pidetään pullistuneena kuumennuksen aikana pienentämällä väliaikaisesti paineenalennusnopeutta tai keskeyttämällä paineen alennus kokonaan pakkauksen ympärillä, kun joustava kalvo on pullistunut.

2 68577

Keksintö koskee myös laitetta pakkauksen muodostamiseksi, joka laite käsittää tyhjökammion, joka voidaan avata pakkauksen sijoittamiseksi siihen ja pakkauksen poistamiseksi siitä, välineet kammion evakuoimiseksi, välineet tuotteen kannattamiseksi suljetussa kammiossa, laitteen lämmön kohdistamiseksi pakkauksen pintaan, laitteen pakkauksen sulkemiseksi, ja laitteen pakkauksen pitämiseksi suljetussa kammiossa sellaisessa tilassa, että kammion evakuointi evakuoi pakkauksen sisäosan hitaammalla nopeudella kuin kammion evakuointi-nopeus, ja laite on tunnettu ohjelmointilaitteesta kammion evakuoinnin hidastamiseksi tai keskeyttämiseksi, kun kammion paine on jo alentunut alkupainetta pienempään välipaineeseen, minkä jälkeen kammion evakuointi aloitetaaan uudelleen aiemmalla nopeudella, jolloin pakkauksen pintaan lämpöä kohdistava laite on ohjelmoitu toimimaan ainakin silloin, kun kammio on mainitun välipaineen tai sitä pienemmän paineen alaisena.

Jotta keksintöä voitaisiin helpommin ymmärtää, sitä selitetään seuraavassa ainoastaan esimerkin vuoksi viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaaviollinen kuva laitteen ensimmäisestä suoritusmuodosta kutistetun, tyhjösuljetun pakkauksen muodostamiseksi, joka käsittää lämpökutistuvaa kalvoa olevan, tuotetta ympäröivän pussin, kuvio 2 on yksityiskohta kuvion 1 pussinpitovälineistä, kuviot 3A ja 3B ovat tasokuvia, jotka esittävät kahta 3 68577 vaihtoehtoista sovitelmaa pusseja varten kammiossa, kuvio 4 on tasokuva kammion alemmasta osasta, kuvio 5 on graafinen esitys, joka esittää jäämäilman-paineen alennusta kutistuskammiossa ajan funktiona, kuvio 6 on pitkittäispystyleikkaus keksinnön mukaisen tyhjösuljetun pakkauksen muodostuslaitteen toisen suoritusmuodon läpi, ja kuvio 7 on yksityiskohta, joka esittää kuvion 6 laitteen joustavia pussinpitovälineitä.

Kuviossa 1 esitetty pakkauslaite käsittää tyhjökammion, joka muodostuu alaosasta 2 ja yläosasta tai kannesta 3.

Tässä tapauksessa kammioon 1 sijoitettu pakkaus on täytetty mutta saumaamaton pussi 4. Kun kammion kantaa 3 nostetaan, pussi 4 voidaan sijoittaa tukiristikolle 5, jossa pakkaus sijaitsee erillään kammion 1 seinistä, minkä jälkeen kutistusvaihe voidaan suorittaa.

Kuviossa 1 esitettyyn laitteeseen kuuluu lisäksi lämpötila-anturi 6, joka osoittaa kammion sisällä vallitsevan ilman lämpötilan, koska tämä on tietysti tärkeä tekijä pakkauksen kutistuksessa. Lämpötila-anturi voi olla osana ohjauspiirissä, jolla säädetään ilman lämpötilaa kammiossa 1.

Kammioon kuuluu myös paineanturi 7, joka osoittaa kammion jäämäkaasunpaineen, koska tämä paine on tärkeä kaasunpoistosyklin säädössä.

Kammioon 1 kuuluu lisäksi kuumennuslaite, joka muodostuu kammion alaosan 2 seinillä sijaitsevista useista sähkövastuskuumentimista 16, jotka kuumentavat kammion 1 sisäosaa pussin 4 lämpöpehmentämiseksi ja/tai lämpöku-tistamiseksi, niin että saadaan siisti ulkonäkö ja ehdottomasti ontetoton kosketus pussin 4 ja tuotteen 21 4 68577 välille valmiissa pakkauksessa.

Tässä suoritusmuodossa kammioon 1 lisäksi kuuluu ilman-kierrätysvälineet, tässä tapauksessa kaksi puhallinta 9 kammion alaosassa 2. Puhaltimet kierrättävät jäämä-kaasua kammiossa 1 pussin 4 ulkopuolen yli, niin että pussiaineeseen saadaan tarvittava lämmönsiirto sen kutistamiseksi ja/tai lämpöpehmentämiseksi.

Kammion pohjaosan alla on tyhjöpumppu 10, joka on tarpeen pienentämään tyhjökammiossa 1 jäljellä olevan kaasun painetta seuraavassa selitettyjä tarkoituksia varten.

Kaasu, tässä tapauksessa ilma, jota tulee tyhjökammioon I ennen kaasunpoistovaihetta tai sen alkuosan aikana, esikuumennetaan valinnaisesti sähkövastuskuumentimella II kammioon 1 tulojohtoa 12 pitkin puhaltimesta 13 puhalletun ilman radalla. Tämä tulojohto 12 tulee kammioon venttiilin 14 kautta. Sähkövastuskuumentimessa 11 esi-kuumennetun ilman lämpötilaa tunnustelee lämpötila-anturi 15.

Kammion alaosan sivu- ja päätyseinillä olevat eri sähkö-vastuskuumentimet 16, jotka muodostavat kammion kuumen-nuslaitteen, sijaitsevat siten, että ne myös kuumentavat pakkauksen yli kammiossa virtaavan ilmavirran. Lämpöpa-ri 17 valvoo kammion kuumennuslaitteen lämpötilaa.

Vaikka tätä ei ole esitettykään kuviossa 1, täytetyt pussit voidaan kuljettaa jatkuvana jonona tyhjökammioon 1 syöttökuljettimella. Ne voidaan samoin poistaa tyhjö-kammiosta poistokuljettimella.

Kuvion 1 kammio on suunniteltu varmistamaan, että ilmavirta puhaltimien 9 toimiessa on kiertävällä radalla, joka vie ilman suoraan eri kuumentimien 16 päälle, niin 5 68577 että ilman lämpötila pysyy kutistuksen ja/tai lämpöpeh-mennyksen vaatimassa arvossa.

Kuviossa 1 esitetyn laitteen toiminta on seuraava, kun käytetään lämpökutistuvasta, ts. orientoituneesta kal-voaineesta valmistettuja pusseja 4.

Täytetty, mutta saumaamaton, lämpökutistuvasta pakkaus-kalvosta tehty pussi 4 sijoitetaan tyhjökammioon 1, ja kammion kansi 3 siirretään alas, niin että se sulkee kammion ja mahdollistaa kammion tiivistyksen sen reunalla 20.

Eräs lämpökutistuva, pussiin 4 käytetty kalvo voi olla kolmikerroksinen laminaatti, joka koostuu etyleenivinyy-liasetaatista, polyvinylideenikloridista ja säteilyte-tystä etyleenivinyyliasetaatista ja joka on esitetty US-patentissa 3 741 253 ja jota myy W.R. Grace & Co. tavaramerkillä "Barrier Bag".

Kun kammio on suljettu, pussin kaulaan tartutaan välimatkan päässä toisistaan sijaitsevissa eri vyöhykkeissä kahdella sarjalla värähteleviä puristustankoja 23 ja 24 (kuvio 2A), joissa kummassakin on kosketuskärjet 25, 26, jotka puristuvat kiinni pussin kaulaan, ja toisistaan erillään olevat pohjat 27, 28, jotka jättävät supistettuja ilmanpoistokanavia pussin kaulaan. Kuvio 2B esittää puristustankoja 23, 24 suljetussa asennossa.

Pussin suun supistus, kun nämä värähtelevät puristustangot tarttuvat siihen, varmistaa sen, että kaasunpoiston jatkuessa kammion sisäosasta kaasu (tavallisesti ilma) tulee poistetuksi pussin 4 sisäosasta mutta pienemmällä nopeudella kuin kammion kaasunpoistonopeus. Tällöin pussiai-ne pullistuu pois sisältämänsä tuotteen 21 pinnalta.

Tämä pullistuminen, joka on tärkeä esillä olevan keksin- c 68577 nön kannalta, voidaan saada aikaan millä tahansa sopivalla tavalla, esim. puristamalla pussin kaulaa evakuoinnin alkuvaiheissa, niin että pussin sisäosan evakuointi estetään, kunnes pussi on pullistunut ja lämpö-pehmennyt. Tämän jälkeen puristusote irrotetaan, niin että paine pussin sisällä voi laskea ja pussiaine voi niin ollen laskeutua takaisin tuotteen 21 pinnalle.

Kun menetelmän edullisessa suoritusmuodossa kammio on tehokkaasti suljettu laskemalla kansi 3 kammion alaosan 2 päälle ja pussin 4 suuta supistavat värähtelevät pu-ristustangot 23, 24, tyhjöpumppu 10 käynnistetään ilman poiston aloittamiseksi tyhjökammion 1 sisäosasta ja niin ollen pussin 4 sisältä. Puhaltimien 9 moottorit käynnistetään ilman kierron aloittamiseksi kammiossa 1.

Värähtelevien puristustankojen kourujen 27, 28 pussin suuhun jättämien supistuneiden ilmanpoistokanavien vaikutuksesta paine pussin sisällä alenee hitaammin kuin kammion paine pussin ulkopuolella, ja pussi 4 pullistuu pois tuotteesta 21.

Kun jäämäilman määrä kammiossa 1 on pienentynyt väliar-voon, joka vastaa pussin 4 pullistumista pois tuotteesta, evakuointi kammion 1 sisäosasta keskeytetään. Väli-painearvo voi esim. olla 76 % jäämäilmamassaa.

Keksinnön puitteissa on mahdollista pienentää paineen-poistonopeutta joko käyttämällä hitaampaa evakuointi-nopeutta, kun pussiaine pullistuu ja sitä kuumennetaan, tai vaihtoehtoisesti, ja useissa tapauksissa edullisesti, keskeyttämällä evakuointi pysäyttämällä väliaikaisesti ilman poisto kokonaan kammiosta. Tämä väliaikainen keskeytys voidaan saada aikaan joko pysäyttämällä tyhjö-pumppu 10 ja sulkemalla venttiili 22 tai sulkemalla tyhjöpumpun 10 kammioon 1 yhdistävä venttiili 22 ja 7 68577 antamalla pumpun 10 jatkaa toimintaansa sekä alentamalla paine esittämättä jätetyssä tyhjösäiliössä, joka myöhemmin yhdistetään kammion 1 sisäosaan, kun kammiosta on jälleen poistettava kaasua, jolloin venttiili 22 avataan uudelleen.

Vaikka kuvioissa 1-4 esitetyssä laitteessa valitun väli-painearvon tunnustelee kammiossa sijaitseva paineanturi 7, tärkeä tekijä on se, että kammion evakuoinnin tulisi joko pysähtyä tai hidastua, kun pussi 4 on pullistunut pois tuotteen 21 pinnalta. Koska pullistuminen on riippuvainen tietylle tuotteiden 21 erälle yhteisistä tekijöistä (esim. pinnan lämpötilasta, tuotteen sisältämästä ilmamäärästä ja pinnan laadusta, esim. tuotteen tahmeudesta), voi olla tarkoituksenmukaista määrätä, milloin pullistuminen todennäköisesti tapahtuu, ja sen jälkeen ajoittaa prosessi siten, että evakuointi hidastuu tai pysähtyy samanaikaisesti erän kaikkien tuotteiden kohdalla.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää jonkinlaista anturi-mekanismia osoittamaan pullistumista fysikaalisesti. Haluttaessa voidaan käyttää jotakin muuta valvontalaitetta.

Tässä vaiheessa puhaltimien 9 kehittämä jäämäkuumailmavirta kammiossa 1 pussien 4 yli saa lämpökutistuvan muovipussin pullistuneen osan kutistumaan takaisin pussin pakatun tuotteen 21 pinnalle.

Koska pussia lämpökutistusvaiheen aikana puristetaan puristustankojen 23, 24 eri kärkien 26, 27 määräämillä keskinäisin välein sijaitsevilla alueilla (kuten kuviossa 2B esitetään), pussin kaula jää ylemmän ja alemman kuumasaumauspuikon 18 väliin, jolloin ilmaa voi edelleen poistua pussista. Pussin loppuosa kutistuu 8 68577 takaisin tuotteen 21 pinnalle, niin että saadaan oleellisesti rypytön tuotteen 21 pintapäällys ja silti pussin kaula voidaan sulkea, kun hitsauspuikot 18 sulkeutuvat yhteen toisiaan koskettaen.

Kuten kuviossa 1 esitetään, alempaa ja ylempää värähtelevää puristustankoa 23 ja 24 kannattavat kammion alaosa 2 ja vastaavasti kammion kansiosa 3, niin että ne automaattisesti sulkeutuvat koskettaen toisiaan, kun kammio suljetaan. Koneenhoitajan tarvitsee vain varmistaa, että pussin 4 kaula sijaitsee alemman värähtelevän puristuselimen 23 päällä ennen kammion sulkemista, kun hän sovittaa ilman poiston pakkauksen sisäosasta sen verran hitaammaksi kuin kammion sisäosan evakuoinnin kuin on tarpeen pussin pullistumista varten.

Kun käytetyt pussit syötetään kuljettimella kammioon 1, kuljetin voi olla sellainen, joka varmistaa, että pussin kaula pussin 4 pysähtyessä sijaitsee oikein puristuksen kannalta ilman, että koneenhoitajan tarvitsee sijoittaa pussin kaulaa tarkasti.

Kuten on selvää, voidaan käyttää joitakin välineitä (ei esitetty) viemään joko ylempiä tai alempia hitsaus-puikkoja 18 tai molempia toisiaan kohti pussin sulkemiseen tarvittavan hitsauskosketuksen varmistamiseksi.

Haluttaessa voidaan käyttää jotakin muuta pussinpito-ja sulkumekanismia kuvioissa 1-4 esitetyn laitteen yhteydessä. Pussin kaula voidaan esimerkiksi koota kammiossa kammion ollessa suljettuna pussin pullistusta vastaavasti tuotteesta poispäin, kun kammio evakuoidaan, minkä jälkeen sinkilä voidaan kiinnittää pussin kaulaan, kun evakuointi- ja kutistusvaiheet on suoritettu loppuun. Tällainen kammion sisäinen sinkilöintiväline on esitetty esimerkiksi GB-patenttijulkaisussa 1 353 157.

9 68577

Tuote on tuettu rullien 31 varaan (kuviot 3A ja 3B), jotka muodostavat ilmaa läpäisevän ristikon 5, joka tukee tuotetta mutta sallii kuitenkin kuuman kutistusil-man kulkea tuotteen pinnan ympäri.

Yllä kuvatun prosessin edullinen suoritusmuoto on sellainen, jossa pussin aine on kuumassa kutistuvaa tyyppiä, nimittäin muoviainetta, joka on orientoitu, edullisesti kaksiakselisesti orientoitu, venyttämällä, niin että lämpö saa aikaan pussiaineen kutistumisen sen venytetystä tilasta.

Tavanomaisessa, sulkemista seuraavassa kutistusproses-sissa kalvon kutistumisen palautumisastetta (ts. sitä astetta, jonka verran kalvo voi palautua alkumuotoonsa ennen orientoivaa kutistusta) rajoittaa kalvon lämpötilan aleneminen sen kosketaessa tuotetta. Varmistamalla esillä olevan keksinnön edullisessa suoritusmuodossa, jossa käytetään kuumassa kutistuvaa ainetta, että kuumennusvaihe tapahtuu kalvon ollessa pullistuneena ja ennenkuin pakkausaine suljetaan tuotteen ympärille, saadaan paljon suurempi määrä kalvossa käytettävissä olevasta kutistuksesta palautetuksi.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan kuitenkin käyttää myös kutistumattomiin aineisiin. Esimerkiksi ns. itse-hitsautuvaa pussiainetta, esimerkiksi nailonin ja ety-leenivinyyliasetaattikopolymeerin laminaattia voidaan käyttää pakkauskalvoon. Lämpötilassa, joka on pikemminkin alempi kuin lämpötila, joka olisi odotettavissa orientoidun kalvon kuumakutistuksessa, tällainen itsehitsau-tuva kalvo pehmenee niin paljon, että laskeutuessaan takaisin tuotteen päälle paineen tasauksen vaikutuksesta kalvokuoren tai -pussin (ts. pussin 4) sisä- ja ulkopuolella kalvo hitsautuu kiinni itseensä, jolloin tuloksena on oleellisesti rypytön pakkaus. Vaikka pakkauk- 10 68577 sen ulkonäkö ehkä on miellyttävämpi kuumassa kutistuvaa kalvoa käytettäessä, tällä itsehitsautuvalla kalvolla saadaan kuitenkin tyydyttävä tulos.

Menetelmä toimii siten, että aluksi kammion evakuointi ja hitaampi ilman poisto pussista saavat pussiaineen pullistumaan pois pussin sisältämän tuotteen 21 pinnalta. Kun pullistuminen on riittävä, jota tunnustelee esim. yllä mainittu mekaaninen anturimekanismi, tai suhteessa kuluneeseen evakuointiaikaan tai kammion paine-arvoon, kammion evakuointi hidastuu huomattavasti tai se keskeytetään edullisesti kokonaan ja lämpöä kohdistetaan pussiin sen lämpöpehmentämiseksi.

Kun paineet pakkauksen sisä- ja ulkopuolella tasautuvat kaasun poistuessa värähtelevien puristustankojen 23 ja 24 välissä pidetyn pussin kaulan läpi, pussiaine voi laskeutua takaisin tuotteen pinnalle. Koska tämä aine ei ole kosketuksessa tuotteeseen tämän kuumennusvaiheen aikana, lämpöä ei mene hukkaan tuotteeseen, ennenkuin kalvo koskettaa tuotetta, johon mennessä kalvo itsehit-sautuu ja antaa valmiille pakkaukselle siistin ulkonäön.

Kuviot 3A ja 3B esittävät laitteen edullista ominaisuutta, jolloin värähtelevät puristustangot, joista vain ylempi tanko 24 on esitetty näissä kuvioissa, ovat L-muotoiset kuten myös hitsauspuikot 18. Tämä varmistaa sen, että useita lyhyitä pusseja voidaan sijoittaa vierekkäin L-muotoisen sovitelman pitempää sivua pitkin, kuten kuviossa 3B esitetään. Vaihtoehtoisesti, kuten kuviossa 3A esitetään, voidaan yksi ainoa pitkänomainen pussi sijoittaa kammioon, niin että pussin kaula on kiinnitetty puristus- ja hitsauspuikkojen muodostaman L:n lyhyempään haaraan.

u 68577

Pullistuminen ennen pääkuumennusvaihetta varmistaa, että pussin muoviaine on erillään pussin sisältämästä melko viileästä tuotteesta 21, jolloin kutistuminen ja/tai pehmeneminen tapahtuvat siinä paljon helpommin, koska kuumasta ilmavirrasta pussiaineeseen siirtynyt lämpö ei siirry välittömästi tuotteeseen 21.

Evakuointi pidetään keskeytettynä kutistumisen aikana lyhyen ajan verran, esimerkiksi 2-8 sekuntia, edullisesti 6 sekuntia, minkä jälkeen se aloitetaan uudelleen, kun pullistunut alue on laskeutunut takaisin kosketukseen tuotteen 21 pinnan kanssa kalvon kutistumisen ja/tai paineiden tasauksen vaikutuksesta pussin sisällä ja ympärillä.

Kammion evakuointia jatketaan sen jälkeen tyhjöpumpun 10 avulla, kunnes jäämäpaine tyhjökammiossa 1 on laskenut loppuarvoon, joka on esimerkiksi 5 % jäämäilmamassasta .

Menetelmän suoritusmuodossa, jossa kaasun kiertoa kammiossa auttavat puhaltimet kammion tämän jatkoevakuoin-nin aikana, puhaltimet 9 voivat haluttaessa toimia jatkuvasti, niin että kammiossa 1 jäljellä olevan ilman tiheyden asteittain pienetessä tämä ilma voi vielä jossakin määrin kutistaa pussiainetta tuotteen 21 ulkopinnan päälle.

Evakuoinnin aikana puhaltimet 9 voidaan haluttaessa käynnistää, vasta kun kammiossa on saavutettu välijäämä-paine, niin että pussiaine voi pullistua mahdollisimman nopeasti ilman ilmavirran kutistavaa vaikutusta. Riittävä pullistuminen on tällöin tapahtunut ennenkuin kutis-tusilmaa aletaan käyttää.

Tyhjövaiheen päätyttyä pussin kaula suljetaan, tässä i2 68577 tapauksessa sulkemalla yhteen ja virroittamalla hit-sauspuikot 18.

Venttiili 14 avataan sitten, niin että kammio 1 paineistetaan uudelleen. Tämä voidaan saada aikaan esimerkiksi käyttämällä kuumentimesta 11 venttiilin 14 välityksellä tulevaa esikuumennettua vettä. Kammion 1 kansi nostetaan sen jälkeen ylös, niin että saatu kutistettu ja suljettu pakkaus voidaan poistaa tyhjökammiosta 1.

Kammiossa olevat kuumentimet pitävät ilman lämpötilan pakkauksen ympärillä riittävän korkeana, niin että tarvittava lämmönvaihto pullistuneeseen pussiaineeseen saa aikaan pussin kutistumisen. Kun käytetään puhaltimien edistämää ilman kiertoa kammiossa, kuumentimien 16 ei kuitenkaan tarvitse olla jatkuvasti toiminnassa edellyttäen, että kun pussi 4 on pullistunut pois tuotteesta 21, kammion ilman lämpötila on riittävä pakkauksen ku-tistukseen.

Lämpötilat 90-140°C pullistumisen aikana voivat olla tarpeen kutistumisen aikaansaamiseksi kaksiakselisesti orientoidussa kutistuvassa kalvossa. Tarkka lämpötila-arvo riippuu eri tekijöistä, kuten kalvon laadusta tai orientoimisasteesta. Itsehitsautuvassa kalvossa kalvo-aineen itsehitsautumislämpötila on tärkeä tekijä.

Kuvioiden 1-4 laitteen täysin automaattinen muunnelma on mahdollinen. Tässä tapauksessa kaikkia eri prosessi-parametrejä säädetään ja laite ajoitetaan toimimaan automaattisesti täytetyn pussin kammioon sijoituksesta lähtien suljetun pussin automaattiseen poistoon asti kammiosta.

Ensimmäisen välipaineen tarkka arvo voi vaihdella tiettyjen rajojen puitteissa.

i3 68577

Kuvion 5 ehjä viiva kuvaa keksinnön mukaisen menetelmän erästä suoritusmuotoa, jossa välipaine saavutetaan kahden sekunnin kuluttua ja tätä n. 75 % välipainetta ylläpidetään vielä kuuden sekunnin ajan, minkä jälkeen paine alenee jäämäarvoon noin 6 % 14 sekunnin kokonais-ajan kuluttua.

Kuvion 5 katkopisteviivat kuvaavat ensimmäistä mahdollista paineen vaihtelua, jossa samaa välijäämäpainear-voa ylläpidetään mutta vain 3 sekunnin ajan, minkä jälkeen evakuointia jatketaan ja jäämäpaine noin 6 % saavutetaan 10 sekunnin kokonaisajän kuluttua evakuoinnin aloituksesta.

Kolmatta mahdollista prosessia havainnollistavat katkoviivat, jolloin kammion alkuevakuointi jatkuu, kunnes jäämäpaine on noin 75 % ja pakkauskalvo on pullistunut pois tuotteesta 21. Evakuointia jatketaan sen jälkeen hitaammalla nopeudella noin 6 sekunnin ajan, niin että pullistuminen jatkuu ilmaa jatkuvasti pakkauksen ulkopuolelta poistettaessa, kun kaasua poistuu pakkauksesta supistetun pussin kaulan läpi. Lopuksi evakuointinopeut-ta nostetaan kammion paineen alentamiseksi sulkemisen vaatiman paineen arvoon.

Välipaineen tarkka valinta voi esimerkiksi määräytyä pakattavan tuotteen laadun mukaan. Raaka liha, jossa on erityisen tarttuva pinta, pyrkii vastustamaan erotusta pussiaineesta pullistuksen aikana, joten pienempi "välipaine"-arvo voi olla tarpeen riittävän pullistumisen varmistamiseksi, ennenkuin kuumailmakutistusvaihe alkaa.

Minkä tahansa tuote-erän kohdalla kammion paineen ja pu-ristustankojen 23 ja 24 pussin kaulaan kohdistaman pu-ristusvaikutuksen olisi oltava sellaiset, että pussi i4 68577 saadaan pullistumaan siinä määrin, ettei pullistuneeseen pussiaineeseen kuuman ilmavirran kosketuksen vaikutuksesta siirtynyt lämpö heti konduktion kautta mene hukkaan pussin sisältämään suhteellisen viileään tuotteeseen. Lisäksi kun, kuten esillä olevassa suoritusmuodossa, lämmön kohdistaminen tapahtuu kierrättämällä kuumaa ilmaa pullistuneen pakkauskalvon päällä, ilman jäämäpainetta ei saisi alentaa niin paljon, että kammiossa 1 kutistusvaiheen aikana jäljellä olevan ilman lämpösisältö tuossa välipaineessa on epätaloudellisen pieni tehokkaan länlmönsiirron kannalta. Välipaine on edullisesti 60-80 % ilman jäämäpaineesta ja edullisesti noin 75 % ilman jäämäpaineesta.

Kuten edellä todettiin, tuotteen lämpötila, pakkauskalvon (esim. pussin 4) laatu ja tuotteen sisältämän kaasun tilavuus vaikuttavat myös pullistuspaineeseen.

Yleensä laitetta voidaan säätää eri välipainearvojen mahdollistamiseksi, jotta varmistetaan, että pussi on aina pullistunut riittävästi siihen mennessä, kun ku-tistusilmaa ale.taan käyttää.

Haluttaessa, esim. erityisen pehmeitä tuotteita kuten kermajuustoja pakattaessa, voidaan saada "pehmeä tyhjö-pakkaus", kun evakuointivaihetta rajoitetaan pian paineen alenemisen alettua uudelleen alle "välipaine"-arvon.

Kuten edellä todettiin, kuuman ilman syöttö voi tapahtua vain kammion uudelleenpaineistuksen aikana. Vaihtoehtoisesti kuumaa ilmaa voidaan haluttaessa syöttää kammioon 1 kantta 3 alas laskettaessa siihen hetkeen asti ja se hetki mukaan lukien, jolloin kansi 3 sulkeutuu kammion alaosan 2 päälle reunan 20 tiivistämiseksi edellyttäen, ettei evakuointi voi alkaa, ennenkuin kammio 1 on suljettu. Tämä on paras mahdollinen tapa syöttää kuumaa ilmaa kammioon 1 ennen evakuointia.

68577

On selvää, että puhaltimen 13 toimintaa kuuman ilman syöttämiseksi kammioon 1 säädetään yhdessä venttiilin 14 toiminnan kanssa.

Haluttaessa pakkaus voi sisältää useita yhteen kääreeseen (esim. pussiin 4) suljettuja tuotteita.

Käytettiinpä kuumennukseen ilman kiertoa tai ei, lämmön syöttö voi haluttaessa alkaa heti, kun kammio on suljettu, tai heti, kun kammion evakuointi alkaa.

Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen vaihtoehtoinen suoritusmuoto on esitetty kuvioissa 6 ja 7. Tässä tapauksessa kammioon mahtuu kaksi erillistä tuotetta 121 pusseissa 104, jotka on sijoitettu selkä selkää vasten kammiota pitkin toisen pussin suun sijaitessa kammion oikeanpuoleisessa päässä ja toisen pussin suun sijaitessa vasemmanpuoleisessa päässä.

Tässä suoritusmuodossa kammion alaosa 102 on kansiosan 103 sulkema, ja siinä on kaksi puhallinroottoria 106 ja 107, joita kumpaakin käyttää oma moottori 108 ja vastaavasti 109 ja jotka sijaitsevat samankeskisesti pyöreiden kuumentimien 110 ja 111 sisäpuolella ao. pu-hallinroottorien 106 ja 107 läpi virtaavan ilman kuumentamiseksi. Kammio evakuoidaan pumpun 110 avulla, joka on kytketty erillisillä säätöventtiileillä 122 kammion alaosan 102 vastaaviin päihin. Tuotteen tuki kammion alaosassa käsittää ryhmän rullia, joiden päälle täytetyt pussit voidaan sijoittaa.

Kammion kummassakin päässä sen reunaan 120 muodostetun tiivisteen sisäpuolella on joustava pussinpitolaite 130, joka käsittää ylemmän joustavan terän 133 ja alemman vastaelimen 135, joiden välissä pussin suualue pidetään kiinni. Ylempi pussinkiinnityselin 145 on yhdistetty 16 68577 infrapunasäteilyn lähteeseen 113 ja alempi pussinkiin-nityselin 146 on yhdistetty omaan infrapunasäteilyn lähteeseensä 114.

Pussinpitolaitteen 130 vastaelimen 135 kannattama vastus-lanka 148 voidaan virroittaa sähköpulssilla rikkomaan pullistuneen pussin kaulan, kun pussin kaulan alaslas-keutuminen on tarpeen.

Kuvio 7 esittää joustavan pussinpitolaitteen yhdistyis-kohtaa kammion oikeanpuoleisessa päässä.

Ylempää ja alempaa infrapunasäteilyn lähdettä 113 ja 114 kannattaa kumpaakin pari kääntyviä kantolevyjä, joista kummankin parin toinen levy 136 näkyy kuviossa 7. Kantolevyt 136 on asennettu vastaavan ylemmän ja alemman pussiinkiinnityselimen 145 ja 146 vastakkaisiin päihin.

Käyttömekanismia, jonka avulla ylempi ja alempi pussin-kiinnityselin 145 ja 146 liikkuvat toisiaan kohti ja saavat kantolevyt 136 kääntymään kummankin infrapunasäteilyn lähteen 113 ja 114 kääntämiseksi oikealle pois konvergoivien kiinnityselimien 145 ja 146 vaikutus-viivalta, on kuvattu yksityiskohtaisesti GB-patenttiha-kemuksessa n:o 8108436, jonka selitykseen tässä viitataan .

Esillä olevassa hakemuksessa riittää, kun todetaan, että ylemmän ja alemman pussinkiinnityselimen 145 ja 146 liikkuessa toisiaan kohti infrapunasäteilyn lähteet 113, 114 liikkuvat sivuun, kun ne ensin ovat kuumentaneet väliinsä sijoitetun pullistuneen pussin kaula-alueen, joka pidetään erillään säteilylähteistä ao. vanunkiverk-kojen 137 ja 138 avulla. Ylempi ja alempi pussinkiin-nityselin 145, 146 koskettavat sen jälkeen toisiaan, 17 68577 minkä jälkeen alempi pusäinkiinnityselin 146 painetaan alas, koska se on kantolevy-yksikön joustavasti tukema, niin että viimeistysveitsi 139 paljastuu ja voi poistaa liian muoviaineen suljetusta kaulasta.

Kuvioissa 6 ja 7 esitetyn laitteen ja kuvioissa 1 ja 4 esitetyn laitteen peruserona on, että kun kuvioiden 1 ja 4 laitteessa pussin kaula on tuettu värähtelevien kiinnipitoelimien väliin, jotka on muotoiltu mahdollistamaan kaiken aikaa ilman rajoitetun poistumisen pussin kaulan läpi, pussin kaulaa kuvioiden 6 ja 7 suoritusmuodossa sen sijaan pidetään joustavasti kiinni, niin että saadaan aikaan aikaisempi pullistuminen, koska ilmaa ei poistu, ennenkuin paine-ero pussin 104 sisä- ja ulkopuolella on saavuttanut arvon, jossa terä 113 antaa myöten sallien ilman poistumisen. Tällä tavoin pussin kaulan pullistuminen on säädetty. Tämän vaiheen aikana useat jousikuormitteiset, pussin suualuetta pitkin sovi -tetut tapit 140 auttavat estämään pussin tahattoman siirtymisen kammion keskustaa kohti, jolloin pussin suuhun kohdistettu joustava pitovaikutus häviäisi.

Vaihejärjestys tässä suoritusmuodossa on sellainen, että ilman alkupoiston aikana kammiosta joustava pussin-pitolaite 130 toimii saaden pussin pullistuman sellaiseen paine-eroarvoon asti, jonka yläpuolella ilmanvaihto pussin sisä- ja ulko-osan välillä pussin suun kautta on mahdollinen terän 133 jouston ansiosta. Kun pussi näin pullistuu, puhallinroottorit 106 ja 107 sekä niiden vastaavat kuumentimet 110 ja 111 toimivat kierrättäen kuumaa ilmaa kammion sisäosan läpi ja saaden aikaan perinpohjaisen lämmön siirron pussin 104 muodostavaan kalvoaineeseen.

Kun pullistunut pussiaine on riittävän kauan ollut riittävästi alttiina konvektiolämmölle, vastuslanka 148 virroitetaan. Koska se koskettaa pussin kaulaa jaksottaisesti erillisissä pisteissä pussin suun poikki, se 18 68577 rikkoo pussin suun, niin että joustavan terän 133 aiemmin pussissa pidättämä jäämäilma voi poistua kammion sisäosaan.

Kammion evakuointi jatkuu sen jälkeen, kunnes kammion tyhjötaso saavuttaa halutun tason (tarpeen mukaan joko kovan tyhjön tai pehmeän tyhjön). Infrapunasäteilyn lähteet 113, 114 virroitetaan sen jälkeen, niin että ne säteilyttävät pussin kaulaan säteilylämpöä ja nostavat pussin kaula-alueen paikallisen lämpötilan niin korkeaksi, että kaula-alue sulaa itseensä kosketuksen tapahduttua.

Tämä kosketus saadaan aikaan siirtämällä yhteen ylempi ja alempi pussinkiinnityselin 145 ja 146 samalla, kun säteilylähteitä 113 ja 114 sekä niiden vastaavia vanun-kiverkkoja nokkaohjatusti liikutetaan sivulle, niin että pussiaine pakotetaan kosketukseen itsensä kanssa pussinpitoelimien 145 ja 146 välissä, jolloin se sulkeutuu.

Kammion uudelleenpaineistus puristaa sen jälkeen yhteen kalvoalueita tuotteen 121 ja nyt pussinkiinnitys-elimien 145 ja 146 välissä pidetyn vyöhykkeen välillä siistien samalla pussiaineen sauman kohdalla.

Yllä mainittu alemman pussinkiinnityselimen 146 poisveto viimeistysveitsen 139 paljastamiseksi varmistaa, että pussin kaulan ollessa kiinnitettynä elimien 145 ja 146 väliin pinta-aine, jota joustavasti taipuvat tapit 140 vielä pitävät kiinni, eroaa sauman muusta osasta jättäen jälkeensä siistin sauman nyt suljettuun pussin kaulaan.

Kuten kuvioiden 1 ja 4 suoritusmuodon yhteydessä todet-tiin* sulkemista ei välttämättä tarvitse suorittaa 19 68577 kiinnittämällä pussin kaula 104 vastakkaiseen kiinni-tystankojen 145 ja 146 väliin. Sen sijaan kuumennettu pussin kaula voidaan jossakin määrin koota yhteen, niin että pussin kaula saadaan muotoon, jossa se muistuttaa sinkilöityä pussin kaulaa. Pussin kaula-aineen kuumennus infrapunasäteilyn avulla varmistaa kuitenkin, että tämä yhteenkoottu muoto sulaa tiiviiksi pakkauksen saumaksi, jopa sinkilää käyttämättä.

Lisäksi kuvioiden 6 ja 7 laitetta voidaan myös käyttää joko kuumassa kutistuvan (ts. orientoituneen) kalvoai-neen tai itsehitsautuvan kalvoaineen yhteydessä.

Yllä kuvatuissa suoritusmuodoissa on myös viitattu ilman poistoon kammiosta ja pakkauksesta. On kuitenkin selvää, että jotakin muuta kaasua voidaan haluttaessa käyttää. Joka tapauksessa jotkut tuotteet luovuttavat kaasua kuten hiilidioksidia joka on poistettava evakuoin-tivaiheen aikana, tai tuotetta voidaan huuhdella iner-tillä kaasulla, vaikka ilma onkin pääasiallinen kaasu-komponentti kammiossa ja/tai pussissa.

Menetelmän edullisten suoritusmuotojen kuvauksessa on kuvattu ilmaa kierrättävien, konvektiolämmönsiirtoa parantavien puhaltimien käyttöä. Lämpöä voidaan tietysti kuitenkin kohdistaa pakkauskalvoon konvektion avulla käyttämättä puhaltimien auttamaa kierrätystä tai jonkin muun mekanismin avulla, esimerkiksi lämmönsäteilyn avulla joko yhdessä jonkin ilmankierrätysmuodon kuten kierrätystä edistävien puhaltimien kanssa tai ilman tällaista. Keksinnön mukainen menetelmä kohdistuu evakuointi-vadheen katkonaisuuteen, minkä vuoksi tarkkaa mekanismia, jolla lämpöä kohdistetaan pakkauskalvoon, voidaan muunnella poikkeamatta patenttivaatimuksissa esitetyistä keksinnön puitteista.

Claims (15)

20 68577

1. Menetelmä tyhjösuljetun pakkauksen muodostamiseksi, joka käsittää joustavan, ainakin yhtä tuotetta peittävän kalvon, jolloin pakkaus saatetaan alenevan paineen alaiseksi sellaisen välipaineen saavuttamiseksi, jossa joustavan kalvon pullistuminen pois mainitun ainakin yhden tuotteen pinnalta tapahtuu, pullistunut joustava kalvo kuumennetaan, joustavan kalvon annetaan laskeutua takaisin tuotteen pinnalle ja pakkaus suljetaan, ennenkuin painetta lopuksi nostetaan pakkauksen ympärillä, tunnettu siitä, että pakkaus (4, 21) (104, 121) pidetään pullistuneena kuumennuksen aikana pienentämällä väliaikaisesti paineenalennus-nopeutta tai keskeyttämällä paineen alennus kokonaan pakkauksen ympärillä, kun kalvo on pullistuneena.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että pakkauksen kuumennus suoritetaan johtamalla lämpöä joustavaan kalvoon (4) (104) pakkausta ympäröivästä kaasusta mainitussa välipaineessa tai sitä pienemmässä paineessa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että joustavan kalvon (4) (104) kuumennus suoritetaan kierrättämällä kaasua pakkauksen ympärillä kaasun ollessa mainitussa välipaineessa tai sitä pienemmässä paineessa.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joustavan kalvon kuumennus saadaan aikaan säteilyttämällä lämpöä pakkaukseen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että heti kun pullistuminen on saavutettu, paineen alennus keskeytetään väliaikaisesti kokonaan, . ainakin alkuvaiheessa kun lämpöä kohdistetaan joustavaan kalvoon.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun pullistuminen on 21 68577 saavutettu, paineenalennusnopeutta piennetään ja evakuointi jatkuu hitaammin.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joustava kalvo on muovipussi (4) (104), joka suljetaan kammiossa sinkilöimällä tai kuumasaumaamalla.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että pussi sovitetaan kammioon pitämällä pussin kaulaa kiinni keskinäisin välein viivaa pitkin pussin kaulan supistamiseksi siinä määrin, että pullistuminen alkaa paineen alennuksen pakkauksen ympärillä hidastaessa kaasun poistumista pussista (4) (104) supistetun kaulan läpi, jolloin pussi suljetaan kuumasaumaamalla.

9. Laite pakkauksen muodostamiseksi, joka laite käsittää tyhjökammion (2, 3) (102, 103), joka voidaan avata pakkauksen (4, 21) (104, 121) sijoittamiseksi siihen ja pakkauksen poistamiseksi siitä, välineet (P) kammion evakuoimiseksi, välineet (5) (105) tuotteen kannattamiseksi suljetussa kammiossa, laitteen (9, 16) (106, 107, 110, 111) lämmön kohdistamiseksi pakkauksen pintaan,laitteen (18) (145, 146) pakkauksen sulkemiseksi ja laitteen (23, 24) (133, 135) pak kauksen pitämiseksi suljetussa kammiossa sellaisessa tilassa, että kammion evakuointi evakuoi pakkauksen sisäosan hitaammalla nopeudella kuin kammion evakuointinopeus, tunnettu ohjelmointilaitteesta kammion (2, 3) (102, 103) evakuoinnin hidastamiseksi tai keskeyttämiseksi, kun kammion paine on jo alentunut alkupainetta pienempään välipäineeseen, minkä jälkeen kammion evakuointi aloitetaan uudelleen aiemmalla nopeudella, jolloin pakkauksen pintaan lämpöä kohdistava laite (9, 16) (106, 107, 110, 111) on ohjelmoitu toimimaan ainakin silloin, kun kammio on mainitun välipaineen tai sitä pienemmän paineen alaisena. 68577

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönkohdistuslaitteeseen kuuluu välineet (9), (106, 107) kaasun kierrättämiseksi kammiossa ja kuumennus-laite (16), (110, 111) kiertävän kaasun kuumentamiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasunkummennuslaite (16), (110, 111) on sovitettu siten, että kierrätysvälineiden (9) kierrättämä kaasu (106, 107) kulkee kuumennuslaitteen yli.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu ajastin, joka säätää kammion evakuointivälineitä näiden välineiden hidastamiseksi tai pysäyttämiseksi ennalta määrätyn ajan kuluttua ja evakuoinnin aloittamiseksi uudelleen nopealla nopeudella toisen ennalta määrätyn ajan jälkeen.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 9-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu pakkauksen pullistumista osoittava anturi.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 9-13 mukainen laite, tunnettu siitä, että pakkausta kammiossa pitävään laitteeseen kuuluu pari värähteleviä puristustankoja (23, 24), jotka voivat puristaa pakkauksen suuta määrävälein suun supistamiseksi.

15. Jonkin patenttivaatimuksista 9-13 mukainen laite, tunnettu siitä, että pussin supistusvälineisiin kuuluu pari yhdensuuntaisia kiinnipitotankoja (133, 135), jotka on sovitettu kammioon ja joista ainakin toinen (133) voi joustaa puristuksessaan, niin että kaasua voi poistua pakkauksesta, mikäli pussin (104) kalvoaineen yli muodostuisi liian suuri paine-ero. 23 68577